Способ определения напряженно-деформируемого состояния несущих конструкций крепи горных выработок Советский патент 1987 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному елу и предназначено для оценки напряжений в крепи горных выработок,.

Целью изобретения является повыение оперативности определ: ения напряжений.

На фиг.1 показана схема возведеия крепиi на фиг.2 - схема определения корреляционных зависимостей меж- IQ у напряжением в образце и плотностью потока ИК-излучения J на фиг.3 - озможньш вид зависимости междУ напряжением . и плотностью потока ИК- излучения.15

Способ осуществляют следующим образом.

При сооружении крепи 1 горной выработки, например, из монолитного бетона одновременно с возведением 20 крепи производят изготовление образцов 2 из этого же материала. На образцах 2 предварительно устанавливают корреляционные зависимости между напряжением в образце 2 и плотностью 25 потока ИК-излучения путем нагружения образца известной нагрузкой 3 и фиксацией изменения плотности потока ИК-излучения с помощью приемника 4, располагаемого на свободных поверх- 30 ностях образца. В качестве приемника 4 используют стандартный приемник инфракрасного излучения типа РТН, По пол1 -ченным данным строят график завиимости /1W от (П, с помощью которого 25 тока ИК-излучения. пределяют значение коэффициента проорциональности А.

Формула из

Способ определен деформируемого сост струкций крепи горн включающий измерени раметра материала к напряжений конструк щью предварительно реляционных зависим нением напряжений, в и измеряемым параме чающийся те повышения оперативн измеряют плотность ного излучения и оп суммы главных напря щих на крепь, по фо

При быстром нагружении конструкции крепи 1 с помощью приемника 4 определяют изменение плотности потока ИК-излучения ilW, по которому находят значение изменения ciTsiMbi главных напряжений по формуле

«/П А dW - Конкретным цримером использования данного способа является оценка напряженно-деформируемого состояния вертикальной крепи во время обратной засыпки пазух котлована за крепью,, ког- да прилолсение нагрузки происходит довольно быстро. По заранее изготовленным образцам определен характер взаимосвязи между изменением суммы главных напряжений и изменением плотное- ти ИК-излучения, Зависимость эта в зоне упругих деформаций для монолитного железобетона выражается прямой линией. В процессе засыпки пазух за

крепью в наиболее опасных точках крепи измеряют значение изменения плотности потока ИК-излучения и по известному- характеру взаимосвязи между dW и сСП оценивают напряженно-деформируемое состояние конструкции крепи.

Например, при обратной засыпке пазухи подпорной стены высотой 6м в стене в точке А, расположенной на высоте 1 м от уровня дна котлована, зарегистрированы следующие изменения потока ИК-излучения (и соответствующее ему изменение напряжения в данной точке) в зависимости от высоты отсыпанного слоя грунта: при изменении высоты засыпки от О до 1 м от уровня

дна котлована W,

О I--соответственно cfU О МПа, при изменении вы.

соты засыпки от 1 до

4 м ,w, 2-10-3- соответственно с/ П2 0,5 МПа, при изменении высоты засыпки от 4 до 6 м

лУз 43

... с -м

соответственно

о Пз

с П,, 10,9 МПа, Суммарное напряжение в данной точке стенки после окончания засыпки П с/ П,+ 11,4 МПа.

Предлагаемый способ позволяет повысить оперативность оценки за счет использования для определения напряжений в крепи изменения плотности по5 тока ИК-излучения.

0

5

0 g

Формула изобретения

Способ определения напряженно- деформируемого состояния несущих конструкций крепи горных выработок, включающий измерение физического параметра материала крепи и определение напряжений конструкции крепи с помощью предварительно установленных корреляционных зависимостей между изменением напряжений, в материале крепи и измеряемым параметром, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности определения, измеряют плотность потока инфракрасного излучения и определяют изменение суммы главных напряжений, действующих на крепь, по формуле ,

где

« пизменение суммы главных напряжений. Па,

А - эмпирический коэффициент,, определяемый на основе предварительных испытаний, с/м,. .W - изменение плотности потока ИК-излучения, Н/см.

бетон

У/ ////// ////////////////// /// V Фиг:

Изобретение относится к области горного дела. Цель изобретения - повышение оперативности определения. Измеряют физические параметры материала крепи, с помощью предварительно установленных корреляционных зависимостей между изменением напряжений в материале крепи и измеряемыми параметрами определяют напряжение конструкции крепи. Измеряют плотность потока инфракрасного излучения. Определяют изменения суммы главных напряжений, действующих на крепь, по формуле А-л, где сГ - изменение суммы главных напряжений. Па: А - эмпирический коэффициент, определяемый на основе предварительных испытаний, с/м: ЛИ - изменение плотности инфракрасного излучения. Для определения коэффициента А строят график зависимости iW от с/ ,-,- 3 ил. 1C (Л со to оо СП

/ /////У/7/

Фи1.г

/ilV-/ /

о

6

Фиг.З

Составитель К. Лыков Редактор И, Николайчук Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Заказ 4525Тираж 452Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

8

/ П, МПа