Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 17 - Beräkning av bergtrycket, av Imre Hansagi
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Beräkning av bergtrycket
I litteraturen och på en mängd
bergtryckskon-ferenser har huvudsakligen frågor, som gäller
kolgruvorna, behandlats. Kolflötserna ligger
oftast så att bergtrycksförhållandena är sämre
än för malmerna, dvs. kolets och de
omgivande bergarternas hållfasthet är vanligtvis lägre
än malmens och gråbergets.
På grund härav är det förståeligt att den
praktiska användningen av bergtrycksberäkningar
och mätningar först blev aktuell inom
kol-gruvhanteringen. Även i malmgruvorna tvingas
man emellertid att bryta på ständigt ökande
djup och så småningom blir det alltmer
aktuellt att syssla mer med bergtrycksfrågor
inom malmgruvhanteringen.
Uppkomsten av bergtryck
Det är känt att bergtryck och spänningar i
berget orsakas av såväl tyngdkraften som
geologiska, vulkaniska, tektoniska och andra
förhållanden. De beräkningar som här skall göras
gäller uteslutande det "vanliga" bergtrycket,
dvs. det som tyngdkraften orsakar, och har
gjorts med hjälp av elasticitetsteorin. Att
bergtryck, som inte vållas av tyngdkraften, kan
existera framgår av många utförda
bergtrycks-mätningar.
Jordmassivet befinner sig i ett vilotryck som
orsakas av tyngdkraften. Dess
spänningstillstånd karakteriseras av följande uttryck:
Ov = Hy (1)
oh = Hyl(m — 1) (2)
r = 0 (3)
där av är vertikal normal huvudspänning (kp/
cm2), au är horisontell normal huvudspänning
(kp/cm2), t är skjuvspänning (kp/cm2), som
är noll, eftersom den ingår i de två normala
huvudspänningarna av och a/,’, H är djupet
under markytan (cm), m är Poissons tal och y är
£><7/9,8065 (kp/m3) med bergets densitet q och
tyngdacceleration g.
Med hjälp av ekv. (1)—(3) kan man beräkna
det vertikala och horisontella
huvudspännings-tillståndet på godtyckligt djup. Poissons tal va-
Bergsingenjör Imre Hansagi, Kiruna
622.83
rierar från 2 (hydrostatiskt tillstånd) till
oändligt (absolut fast material), och är 6—12 för
bergarterna.
Bergarternas övriga egenskaper
Som (1) och (2) visar finns det ett linjärt
samband mellan spänningarna och djupet, dvs. i
samma berg ökar den vertikala spänningen
linjärt med stigande djup och den horisontella
spänningens storlek beror på Poissons tal.
I verkligheten inverkar ytterligare egenskaper
hos bergarterna på de uppkommande
spänningarna, nämligen bergets dragbrottsgräns,
tryckbrottsgräns, inre friktionsvinkel,
Brinke-tal och kohesion.
Om man känner även dessa egenskaper, kan
man lätt beräkna spänningstillståndet och
avgöra nödvändigheten av bergrummets
förstärkning samt dimensionera eventuella
förstärkningar1. Man bör ånyo betona, att dessa
beräkningar gäller för de av tyngdkraften
uppstående "vanliga" spänningarna.
Med hjälp av Coulombs och Mohrs kända
hypoteser kan man dra följande och i praktiken
användbara slutsatser:
c — a Bd j/ß/2 (4)
tg <2> = (B — l)/2 Vb (5)
tg<2> = (4 c2 — o2Bd) lic a Bd (6)
B = (1 + 2 tg2$) + 2 tg $ l/l + tg2$ (7)
B = (2c/oBdy (8)
där c är kohesion, B Brinke-tal, inre
friktionsvinkel och aBd dragbrottgräns (kp/cm2)
för berget.
Det är vidare känt att Brinke-talet uttrycker
ett samband mellan tryck- och dragbrottgräns
vid proportionalitetsgränsen:
B = oB,l°Bd (9)
Detta innebär samtidigt att man, om bergets
tryck- och dragbrottsgräns är kända, kan
beräkna det maximala och minimala gränsdjupet,
när ett bergrum — en horisontell cirkulär ort
— kräver förstärkning.
457 TEKNISK TIDSKRIFT 1962 H. 1 <5
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
