Материал: Сдвижение горных пород и защита подрабатываемых сооружений

толщи принимается равным 0,3—0,4, а для пород карбона — от 0 до 0,3. В свя­ зи с тем, что модуль упругости для сжатия и растяжения различный, вы­ числительный процесс по интерационпому методу Гаусса — Зейделя должен проводиться до 3 раз. При этом сначала расчет для всей сетки прово­ дится по значению модуля упругости при сжатии, а затем для тех элементов, в которых будет установлено наличие растягивающих напряжений, расчет проводится во второй и третий раз с подстановкой соответствующих значений модуля упругости при растяжении. Нет необходимости для каждого зануме­ рованного элемента заводить отдельную перфокарту с координатами в общей системе и условиями, ограничивающими перемещения, а также отдельную перфокарту с номером элемента, соответствующими номерами узловых точек и с характеристиками материала; достаточно зафиксировать эти данные только для начальных и конечных точек каждой строки и каждого столбца с тем, что расчет для расположенных через одинаковые интервалы промежуточных точек выполняется автоматически в соответствии с заранее разработанной

и плотность пород (от 2 до 2,5 г/см3). Результаты расчета приведены в табл. 10. Перед непосредственным расчетом производится расчет по сетке элементов без учета очистной выработки, чтобы определить оседания в ненарушенном

массиве, обусловленные гравитационными силами (собственным весом элемен­ тов). Разности между результатами этого расчета и расчета, выполненного для модели с имитирующей очистную выработку щелью, при котором учи­ тываются дополнительные деформации и напряжения в элементах, вызванные деформациями пород кровли, а также другие внешние силы, приложенные в узловых точках, дадут искомые величины воздействия очистных работ. На ве­ личину перемещений влияют не столько модули упругости (они изменяют напряженное состояние сетки элементов), сколько коэффициенты Пуассона пород, поскольку прогиб породных слоев основной кровли ограничен объемом очистной выработки и дополнительное деформирование возможно только за счет выпирания материала в горизонтальном направлении. Таким образом, если, например, при расчете принимают (как при решении задач механики грунтов) поперечную деформацию пород карбона равной нулю (р, = 0), то длина мульды сдвижения получается заниженной.

Оседания и горизонтальные сдвижения точек земной поверхности, лежа­ щие за пределами разреза, для которого выполнялся расчет, находятся ме­ тодом интерполяции. Через выемочное поле проводятся два пересекающихся, диаметральных разреза 1 и 2 (рис. 132). Вычисленные значения оседаний для точки пересечения их размеров, как правило, не совпадают, так что для

этой точки должно быть вычислено среднее значение i?2max, а вычисленные

1 В рассматриваемом примере вычисления производились по разработанной Жинкевичем программе, дополненной Вильсоном в Беркли (США) для комбинированной сетки, состоящей из треугольных и прямоугольных элементов (основная форма программы имеется в учебном руководстве Жинкевича [479]. Вычисления выполнялись при помощи ЭВМ типа CD 6500, машинное время для сетки с 550 узловыми точками составило 3 мин.

Рис. 132.

Схема к определению оседаний и горизонтальных сдвижений в точке земной поверхности, не лежащей в главном сечении мульды сдвижения, путем интерполяции с использованием типовых кривых, построенных для двух взаимно перпендикулярных сечений мульды

значения оседаний vzi в отдельных точках обоих разрезов должны быть скор­ ректированы по формуле

(235)

Значение оседания-в точке Р, лежащей в стороне от разрезов 1 и 2, полу­ чается из соответствующих координат разрезов

причем «координатные значения)) v21 или vz2, выраженные в процентах, на­ ходятся по полученным путем линейной интерполяции величинам оседаний соседних точек профиля. Таким образом, интерполяционный метод определе­ ния оседаний с помощью ЭВМ основывается на допущении, что при параллель­ ном смещении кривой профиля оседаний величины оседания всех ее точек изменяются так же, как и в соответствующих точках другой кривой профиля.

Аналогичным образом определяются составляющие горизонтальных сдви­ жений точек, лежащих в стороне от разрезов; параллельно смещенная до точки Р х кривая горизонтальных сдвижений 2' должна быть вычерчена с ординатами, уменьшенными пропорционально уменьшению оседаний на другой профиль­ ной кривой i, однако длина кривой 2' при этом сохраняется неизменной/ То же относится и к кривым горизонтальных сдвижений, параллельным раз­

Зависимость формы кривых сдвижений земной поверхности от характера линии прогиба пород непосредственной кровли показана на рис. 133. Для сравнения показаны также максимальные горизонтальные сдвижения, полу­ ченные из натурных наблюдений на линии Б Б : на юге 43 см, на севере 31 см.