H.MI204 Уурхайн малталт нэвтрэлт бэхэлгээ

Сэдэв4: Чулуулгийн тогтвортой байдал ба хүчдэл, уулын даралт

Лекц № 4

4.УУЛЫН ДАРАЛТЫН ТУХАЙ ЕРӨНХИЙ ОЙЛГОЛТ Газрын доор уулын малталт нэвтрэх үед чулуулгийн массивын байгалийн тэнцвэртэй байдал алдагдаж, малталтын эргэн тойронд хүчдэлтэй төлөв байдал бий болдог. Өөрөөр хэлбэл малталтын эргэн тойронд бий болсон энэ хүч малталтын хана,тааз,ул хэсэг нурахад хүргэнэ. Энэ хүчийг уулын даралт гэж нэрлэнэ.

4.1.Хэвтээ малталтанд үүсэх уулын даралт

Малталтын таазны зүгээс босоо чиглэлд үзүүлэх уулын даралтыг тооцох үндэс нь малталтын таазанд хүнхэр гадаргуу үүсэх таамаглал юм.Практикт Оросын эрдэмтэн проф. М.М.Протодъяконов, проф. П.М.Цимбаревич, проф.А.А.Борисов нарын малталтын таазны зүгээс үзүүлэх уулын даралтыг тооцоолох хэд хэдэн схем байдаг. Проф.М.М.Протодъяконов өөрийн томъёолол, таамаглалыг дотоод үрэлттэй сийрэг орчинд хэрэглэхийг зөвлөсөн байдаг.

Зураг.1 Хэвтээ малталтын бэхэлгээнд малталтын таазны зүгээс үзүүлэх уулын даралтыг тооцох

схем а- Проф. М.М.Протодъяконовын схем, б- Проф. А.А.Борисовын схем

- 1 -

H.MI204 Уурхайн малталт нэвтрэлт бэхэлгээ

Малталтын таазны хүнхэрийн өндөр нь чулуулгийн бат бэх болон малталтын таазны өргөний хагас хэмжээнээс хамаарна. Малталтын таазны хүнхэрийн өндөр (в),м:

fàâ =

Үүний: а-малталтын таазны өргөний хагас хэмжээ,м f-чулуулгийн бат бэхийн коэффициент Малталтын таазны зүгээс үзүүлэх уулын даралтын хэмжээ (Р),Н/м:

f*3*a*4

p o2 γ

= Бэхэлгээний нэг раманд ногдох уулын

даралтын хэмжээ (P),Н :

f*3L**a*4

p po2 γ

=

Үүний: γo - чулуулгийн эзэлхүүн жин, H/м3

Lp – бэхэлгээний рам хоорондын зай,м Проф. М.М.Протодъяконовын томъёог сул тогтоцтой, сийрэг чу-луулагт хэрэглэхэд тохиромжтой. Проф. А.А.Борисовын томъёог мал-талтын ул, ханын чулуулаг тогтвортой үед ан цавтай, үерхэг чулуулагт малталт нэвтрэх тохиолдолд хэрэглэх нь зүйтэй. Проф.А.А.Борисовын уулын даралтыг тооцох схемээс үзэхэд малталтын таазны хүнхэр хэсэг нь трапец хэлбэрт ойрхон байна.Энэ тохиолдолд малталтын хүнхэр таазны хамгийн их өндрийг дараах томьёогоор тодорхойлно. Зураг.3 (б).Үүнд:

( ) δα tgLCosL5.0b òmax ∗−∗=

Үүний: L-малталтын өргөн,м δ-малталтын тулгуур хэсэг дэх чулуулгийн үеүдийн хугарлын өнцөг, град,чулуулгийн бат бэх f=2-6 үед δ = 60-80о байна. Lт-малталтын таазны тогтвортой өргөн, м

- 2 -

H.MI204 Уурхайн малталт нэвтрэлт бэхэлгээ

α-хамгийн их суларсан ан цавын уналын өнцөг эсвэл үеүдийн налуугийн өнцөг, град Малталтын таазны тогтвортой өргөн,(Lт),м:

**ka**04,0

*kLîç

oùó γ

σ=

Үүний: k-чулуулгийн гулсалтын коэффициент,0.5-0.8 σш-чулуулгийн шахалтын бат бэхийн хязгаар,Па αо-хамгийн их суларсан ан цавуудын гадаргууд нормаль чиглэл дэх ан цавууд, тэдгээрийн хоорондох зай, м kз-нөөцийн коэффициент,2- 4 Дараах нөхцөлд хэрэглэхэд проф.А.А.Борисовын арга илүү үр дүнтэй байна. Үүнд,

51

Ln

m

o ≤ ì25,0ao >

Үүний no- ан цавын давтамж, ширхэг/ м Бэхэлгээний нэг раманд ногдох уулын даралтын хэмжээг тодорхойлох А.А.Борисовын томьёо,(P),Н:

pomaxm Lâ

2LL

p ∗∗∗+

= γ

- 3 -

H.MI204 Уурхайн малталт нэвтрэлт бэхэлгээ

Зураг.2 Хэвтээ малталтанд үүсэх даралтыг тооцоолох проф. П.М.Цимбаревичийн схем

Проф.П.М.Цимбаревичийн таамаглал ёсоор малталтын хажуугийн чулуулаг нь тогтворгүй байх тохиолдолд чулуулгийн гулсалтын призм үүсдэг гэж үздэг байна. Таазын хүнхэрийн өндөр:

f2

90tgha

fa

â

õo

11

ϕ−∗+

==

Үүний:

-малталтын өндөр, м хажуу хананы чулуулгийн дотоод үрэлтийн өнцөг

аазнаас үзүүлэх уулын даралтын хэмжээ:

2.2.Босоо малталтан үүсэх уулын даралт

Босоо малталт нэвтрэх үед үүсэх уулын даралтын хэмжээ дараах хүчин зүйлүүдээс

изик механикийн шинж чанар

h ϕо=arctgϕх--малталтын Т

obaP γ∗∗∗= 12 д

хамаарна. Үүнд: - Чулуулгийн ф- Гидрогеологийн нөхцөл

- 4 -

H.MI204 Уурхайн малталт нэвтрэлт бэхэлгээ

- Малталтын хөндлөн огтлолын талбайн хэлбэр, хэмжээ

га соо малталт нэвтрэх үеийн уулын даралт тооцох бүрэн гүйцэд онолын

роф.М.М.Протодъяконовын томъёогоор босоо малталт нэвтрэх үеийн уулын даралтыг

үний:

- босоо малталтын гүн,м.Энэ томъёо бага гүнтэй /60-80 м хүр-тэл/ уурхайн гол ам, шурф

н өнцөг,град

- Босоо малталтын гүн - Бэхэлгээний төрөл - Малталт нэвтрэх ар Одоогоор уулын боүндэслэл, боловсруулагдаагүй байна. Харин практикт Оросын эрдэмтэн проф. В.Г.Березанцев, проф.П.М.Цимбаре-вич, М.М.Протодъяконов нарын боловсруулсан схемүүд өргөн хэрэглэг-дэж байна. Птооцоолбол:

2tgHp 2

oγ ∗∗=90 ϕ−

Ү Ннэвтрэхэд хэрэглэхэд тохиромжтой. ϕ-чулуулгийн дотоод үрэлтий

Зураг.3 Босоо малталт нэвтрэх үед уулын даралт

Проф. В.Г.Березанцевын таамаглал ёсоо босоо малталт нэвтрэх үед уулын даралт нь

талтын радиусаас хамааруулан уулын даралтыг дараах

тооцох проф.В.Г.Березанцевын схем р

малталтын эргэн тойронд конус хэлбэрийн призм үүсгэдэг гэж үздэг. Проф. В.Г.Березянцевын таамаглал, томъёог сийрэг чулуулагт, бага гүнтэй уурхайн гол ам нэвтрэх үед уулын даралтыг тооцоолоход ашиглах нь тохиромжтой. Босоо малталт нэвтрэх үед малтомьёогоор тодорхойлж болно.Үүнд:

1n2

90

RPo

oo −

−

∗∗=

ϕ

γ

- 5 -

H.MI204 Уурхайн малталт нэвтрэлт бэхэлгээ

Үүний: Ro- босоо малталтын радиус,м

гийн дотоод үрэлтийн өнцөг, град

290

tgtg2no

oϕϕ +

∗∗=

ϕ- чулуул

Зураг.4 Босоо малталт нэвтрэх үеийн уулын даралтыг тооцох Ю.А. Онищенкогийн схем

Ю.А.Онищенко үйлдвэрлэлийн нөхцөлд ажиглалтын материал дээр үндэслэн босоо малталт

үний:

γo-хамгийн их сул чулуулагтай,сийрэг үеийн чулуулгийн эзэлхүүн жин

өнцөг,град

нэвтрэх үед уулын даралт нь малталтын хананы бүх чулуулгийн зузааны дагуу үүсэхгүй, зөвхөн сулавтар үеүдэд үүсдэг гэж үзсэн байна.Энэ хүчин зүйлийг харгалзан үзэж босоо мал-талт нэвтрэх үеийн уулын даралтыг дараах томьёогоор тодорхойлж болно.Үүнд:

290

tghP c2comax ñ

ϕγ

−∗∗∗=

o

Ү hc-хамгийн их сул чулуулагтай,сийрэг үеийн чулуулгийн зузаан, м ϕс-хамгийн их сул чулуулагтай,сийрэг үеийн чулуулгийн шилжил-тийн

- 6 -

H.MI204 Уурхайн малталт нэвтрэлт бэхэлгээ

2.3.Налуу малталтан үүсэх уулын даралт

алтанд үүсэх уулын даралт нь хоёр байгуулагч болон хуваагдана.(P) даралт нь ) нор

тыг дараах томьёогоор

N=P х Сosα T=P х Sinα

Үүний: -малталтын налуугийн өнцөг, град

( уулын даралт тооцох аргачлалаар тооцно. ) да ихсэх

д

Налуу малт(N маль даралт,(T) тангенциаль даралт гэсэн хоёр даралтаас бүрдэнэ. Налуу малталт нэвтрэх үед нормаль болон тангенциаль даралтодорхойлно.Үүнд:

α P) даралтыг хэвтээ малталт нэвтрэх үеийн(N ралт нь малталтын бэхэлгээнд гол нөлөө үзүүлнэ.Малталтын налуугийн өнцөг (α)дутам (N) даралтын хэмжээ багасдаг.Харин (α) ихсэхэд (T) даралтын хэмжээ ихэсдэг.

Зураг.5 Налуу малталт нэвтрэх үед уулын

Нормаль даралтыг малталтын налуугийн өнцгөөс хамааруулан тооцдог.Үүнд:

О

үеийн уулын даралт тооцох аргачлалаар тооцно.

даралт тооцох схем

(α )= 0 – 45О үед N= P х Cosα (α )= 45О – 70О үед N= P х Cos 45 (α )> 70О үед босоо малталт нэвтрэх

- 7 -