Технические науки / 10. Горное дело

К.т.н. Долгоносов В.Н., к.т.н. Ожигин С.Г., к.т.н. Старостина О.В.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

Д.т.н. Шпаков П.С., инж. Шпакова М.В.

Муромский институт Владимирского госуд. университета, Россия

Аналитический способ расчета устойчивости

однородного откоса ступенчатого профиля

На рисунке 1 приведен профиль откоса ступенчатой конфигурации в однородном породном массиве.

Рисунок 1 – Схема к аналитическому расчету откоса ступенчатого профиля

Ступенчатый профиль разделим на элементарные расчетные блоки и пронумеруем в соответствии номером уступа. Каждый уступ будет разделен на два блока, соответствующих откосу и площадке (рисунок 1).

Геометрические параметры откоса и поверхности скольжения определяются в соответствии с формулами, приведенными в [1].

Определим сдвигающие, нормальные и удерживающие силы, действующие на призму возможного обрушения по поверхности скольжения.

А) Сдвигающие силы

Находим сдвигающие силы, действующие на призму возможного обрушения, путем интегрирования элементарных сдвигающих (касательных) сил по поверхности скольжения.

В общем виде, для произвольного (-го) уступа, получим

(1)

где и - угол откоса и отметка площадки i-го уступа.

Сдвигающие силы для всего борта в целом определяются алгебраическим суммированием сдвигающих сил всех расчетных блоков

, (2)

где N – число уступов.

Б) Нормальные силы

Определим суммарные нормальные силы, действующие по поверхности скольжения, путем интегрирования элементарных нормальных сил по поверхности скольжения.

В общем виде, для произвольного (-го) уступа, получим

=

(3)

где пределы интегрирования определяются по формулам

.

Нормальные силы для борта в целом определятся алгебраическим суммированием сдвигающих сил всех расчетных блоков

, (4)

где N – число уступов.

Разработаны алгоритм и программы для компьютерных решений задач устойчивости откосов ступенчатого профиля.

Список использованных источников

1. Долгоносов В.Н., Шпаков П.С., Низаметдинов Ф.К., Ожигин С.Г., Ожигина С.Б., Старостина О.В. Аналитические способы расчета устойчивости карьерных откосов. Караганда, Издательство «Санат-Полиграфия», 2009. 332 с.