Talabasi hamdamova dilafruzning geomexanika fanidan kurs ishi

Tayanch devor ostiga tog‘ jinslarining bosimini hisoblash.


Masala shartlari:

3. 
   Quyidagi sharoitlarda tayanch devor ostiga tog‘ jinslarining bosimini hisoblang:
   

- qatlamning balandligi (balanddan pastga)
N1= 3 m;
N2= 5 m;
N3= 5 m
- qatlamdagi tog‘ jinsining hajmiy og‘irligi

• 
  1 = 26 kN/m³;
  
• 
  2 = 27 kN/m³;
  
• 
  3 = 28 kN/m³;
  

- qatlamdagi tog‘ jinsining ichki ishqalanish burchagi

i = 30°;
^2 = 35°;
^3 = 3°°;
- qatlamdagi tog‘ jinsining ilashish ko‘rsatkichi

51. 
    = 15 kPa;
    
52. 
    = 13 kPa;
    
53. 
    = 14 kPa;
    

4. Tayanch devor balandligi bo‘yicha bosim epyurasini quring.
Echish:

3. 
   Hisoblash sxemasi (1-rasm).
   

1 - rasm. Tayanch devor.

3. 
   Devorning 1 p.m. uzunligiga beriladigan tog‘ jinsi bosimi.
   

Tog‘ jinslarining faol bosimi va sust qarshilik ko‘rsatishi ajratiladi.
Tog‘ jinslarining tayanch devor ostiga faol bosimi tayanch devor ostining ushlab qolingan tog‘ jinsi ko‘chib tushish reaksiyasiga teng.
Tog‘ jinslarining sust qarshilik ko‘rsatishi uning rivojlanayotgan tayanch devor ostida zo‘riqishdan siljishiga qarshiligiga teng. (Masalan, tog‘ jinslarini buldozer bilan siljitishda).
Ko‘rib chiqilayotgan masalada bosim faol hisoblanadi.
Tog‘ jinslari bir jinsli bo‘lmaganligi (har bir qatlam har xil tog‘ jinslaridan tuzilgan) uchun tayanch devor ostiga beriladigan bosim alohida qatlamlardagi bosimlar yig‘indisi shaklida ifodalanadi:


D = D, + D₂ + D₃ kN/m


(1)




bu yerda: Di, D2, D3 - qatlamlar bo'yicha 1 p.m. devor uzunligiga ta'sir etuvchi bosim, kN/m.


D. = ^r1 H¹ A_t, kN/m
1 ₂l


(2)


^Di ⁼


rH2 (


^- H + ^² H +...+^-1- H r r r


kN/m


(3)


2


2


^
+ H A, )


bu yerda Ai - qatlamlar bo‘yicha gorizontal tirgaklik koeffitsienti.


D, = ^r1 H¹ A., kN/m

1. 
   2¹
   

D2


r 2 h 2²
2


A 2,


kN/m


D3


2
^H³- .- ^r H, + ^r H2
² L L r 3 r 3


^
+ H3 A3,
)


kN/m


2 ^r H, + H 2 r 2

3. 
   Qatlamlar bo'yicha tog‘ jinsining ichki qarshilik burchagi fr ni topamiz.
   

Bunda qatlamlar bo‘yicha gorizontal tirgaklik koeffitsienti Ai ni aniqlash uchun har bir qatlam bo'yicha tog‘ jinsining ichki qarshilik burchagi fli ni topish zarur.


tgPt =


r
,
«i


(4)


^ = c_t + a ■ tg
bu yerda: Ti - i- qatlamdagi tog‘ jinsining urunma kuchlanishi, kPa;
a_i- i- qatlamdagi tog‘ jinsining me'yoriy kuchlanishi, kPa;
si - i- qatlamdagi tog‘ jinsining ilashish ko‘rsatkichi, kPa;
^i - i- qatlamdagi tog‘ jinsining ichki ishqalanish burchagi, grad.
O‘z navbatida,
c
tgPi = — ⁺ tg^ ^(6)
ai


T. C.
tgP, = — =—; ^, = r, H1
^1 ^1




tgPi = — = c + tg^1 = ^0ⁱ¹0 •¹°3 + tg30° = 0,7; P1 « 35⁰
a^ a^ 26•3•10³


— C,
tg^2 = = + tg?2 ; &2 = 71^H1 ⁺ 72^H2
° 2 ° 2


^C 2


tg02 =


/i H i ⁺ 7 2^H 2


0,0125 •10⁶ _0c0
+ tg^₂ = 7 r + + tg35⁰ = 0,76; ft₂ « 37⁰
(26 • 3 + 27 • ^^W^{3 2}


— C.
tgfc = = ⁺ tg?3 ;
a 3 ^3


& 3 = 71^H1 ⁺ 7 2 ^H 2 ⁺ 73 ^H 3


^C 3


tg03 =

71^H1 ⁺ 7 2 ^H 2 ⁺ 7 3 ^H 3
0,015 -10<sup>6

+</sup> tg^2 =


(26 • 3 + 27 • 5 + 28 • 5)-10³


+ tg300 = 0,62


£ « 320

3. 
   Qatlamlar bo'yicha gorizontal tirgaklik koeffitsienti Ai ni aniqlaymiz.
   

Shunday qilib bog‘langan tog‘ jinslari (shuningdek ilashish bo‘lgan) da gorizontal tirgaklik koeffitsienti quyidagi formula orqali hisoblanadi:


A = tg²1 45⁰ - ^-
i ( 2


(7)


bu yerda: pi - i- qatlamdagi tog‘ jinsining ichki qarshilik burchagi, grad.


A. = tg² f45⁰ - ^¹0 = tg²1 45⁰ - 35- | = 0,27

1. 
   1 2 J O 2 0 ’
   

A2 = tg²(45⁰ -^-0 = tg²(45⁰ - 37⁰^ = 0,25
A₃ = tg²f45⁰ -^^° = tg²f45⁰ - 32-⁰ = 0,31

3. 
   0 2 0 0 2 0 ’
   

5. Tog‘ jinsining 1 p.m. tayanch devori ostiga bosimi D ning miqdoriy ko‘rsatkichini aniqlaymiz.


D = ^⁶^ 0,27 = 31,6, kN/m
¹ 2

D = ² 2

2— • 3 + 5 • 0,25 = 181,9, kN/m
27


f


D, = ^'
³ 2


76 77 ^
2 3 + 5 + 5 |.0,31 = 438,6, kN/m
28 28 )


k


6. Tog‘ jinsining tayanch devor ostiga bosimini hisoblaymiz va epyurasini quramiz.


mKOpn ^q i


= 2i^{f 21}H1 + ²² H ₂ +... + ²² H.,


2i


(8)


I - qatlam


KyftH ^q i


= — i (²¹H1 + ²² H 2 +...+²Hi _1 + Hi


2i


(9)


q_Y"'"'' = 2 • H • 4 = 26 • 3 • 0,27 = 21,06, kPa


II - qatlam
= y₂ ^{f 21} H ) 4 = 27 •f²⁶ • 3^ 0,25 = 19,5, kPa
l r2 ) ² 127 ) ,


WKOpH q 2


Kynn q 2


= r₂ ^{f 21} H, + H₂ ) A, = 27 •f²⁶ • 3 + 5^1 • 0,25 = 53,25, kPa
L 2 ^{1 2}) ² 127 ) ’


III - qatlam
= 2 ^f — H + ²¹H₂) 4 = 28 -^{f 26} • 3 + ²⁷ • 5^ 0,31 = 66,02, kPa l — 3 ¹ — 3 ²) ³ 128 28 ) ,


WKOpH q 3


Kynn q 3


= y.^f H, + ²² H₂ + H,) 4 = 28^{f 26} • 3 + ²⁷ • 5 + 5^f • 0,31 = 109,41, kPa
L 2 ¹ 2 ^{2 3}) ³ 128 28 )


< 2 Yi


< 2 Yi


WKOpM _ r' .
^q1 ^_ ; ;




Hisoblangan ko‘rsatkich bo‘yicha tog‘ jinsining tayanch devor osti bosimining epyurasini quramiz (2-rasm).


= 109,41


2-rasm. Tayanch devor osti balandligi bo‘yicha tog‘ jinsi bosimi epyurasi.


= 66,02

11. 
    Karyer yon devorining turg’unlik darajasini kuchlarning algebraik yig‘indisi orqali aniqlash
    

Foydali qazilma konlarini ochiq usulda qazib olish texnologik ishlarini olib borishda karyer yon devorlari, karyerning ishchi va yordamchi pog‘onalari turg’unligini ta’minlash ishlari, kon qazib chiqarish ishlarining kundan-kunga rivojlanishi va qazib chiqarish maxsulotlariga bo‘lgan extyojning oshishi, yer yuziga yaqin bo‘lgan konlarda ish maydonining qisqarishi, kon ishlarining yer qa’riga nisbatan chuqurlashib borishiga, kon ishlari hajmining ortishiga va ochiq usulda ish olib borish sharoitining qiyinlashishiga va karyer yon devorlari, ishchi va yordamchi pog‘onalarining turg’unligi yo‘qotishining xavfili ko‘rinishlari sodir bo‘lishiga olib keladi. Kon sharoitining noqulayligi, yer qa’rida hanuzgacha foydali qazilma boyliklarini qazib chiqaruvchi kon ishchilari ko‘plab qiyinchiliklarga va kutilmagan geomexanik jarayon va hodisalarga duch kelishiga, sabab bo‘lmoqda. Ochiq kon ishlarida pog‘onalarning turg’unlik darajasini aniqlashning bir necha uslublari mavjud, ular:

• 
  Pog'onaning silindrik sirt bo'yicha siljishi uslubi;
  
• 
  Bir jinsli pog'ona turg'unligini aniqlashning VNIMI uslubi;
  

Kuchlarni agebraik yig'indisi uslubi; Karyer pog'onalari turg'unligini aniqlash va boshqa uslublar. Karyer pag‘onalari turg’unligini muhandislik hisoblash ishlari, asosan karyer pag‘onalari sirpanishi egri sirt chizig‘i bo‘yicha, ta’sir etayotgan kuchlarning algebraik yig‘indisi uslubini tadbiq etish orqali bajariladi. Karyer pag‘onalarining turg’unlik darajasi koeffitsiyentini aniqlash uchun karyer chuqurligi - H, karyer yon devori qiyalik burchagi - fl, tog‘ jinsining ichki ishqalanish burchagi -p, tog‘ jinsining hajmiy og'irligi - y, tog‘ jinsining solishtirma og'irligi - Ysol, tog‘ jinsi zarrachalari tortishish kuchi - K qiymatlaridan foydalanib, o’pirilishi mumkin bo‘lgan prizma tuziladi. Hisoblash uchun boshlang‘ich qiymatlar varianti 2.1-jadval bo‘yicha talabalarga tarqatiladi. 2.1-jadval	Yon devor balandligi, m	Karyer yon devorining qiyalik burchagi, grad	Tog‘ jinsining solishtirma og'irligi, kg/m^1 2 3	Tog‘ jinsi zarrachalari tortishish kuchi, MPa	Tog‘ jinsi ichki ishqalanish burchagi, grad
Belgilanishi	H	P	Ysol	K	V
Qiymatlar

1. Gorizontal yuzaga nisbatan siljish yoyi chizig‘ining quyi qismi qiyalik burchagi
Po = a -45» ₊ (2.1)
bu yerda, fto - siljish yoyi chizig'ining quyi qismi qiyalik burchagi, grad.
y - tog‘ jinsining ichki ishqalanish burchagi, grad.
p - karyer yon devori qiyalik burchagi, grad.


2. Gorizontal yuzaga nisbatan siljish yoyi chizig‘ining yuqori qismi qiyalik burchagi


Pd = 450 + f (2.2)

bu yerda, !/> - siljish yoyi chizig'ining yuqori qismi qiyalik burchagi, grad.

3. 
   Pog‘onaning yuqori qismidagi o’pirilish prizmasining balandligi
   

K
^H90 = ^{2 tg}0D
r (2.3)
bu yerda, K - tog‘ jinsi zarrachalari tortishish kuchi, MPa.
Y - tog‘ jinsining hajmiy og'irligi, gr/cm³.

3. 
   Tog‘ jinsining hajmiy og‘irligi:
   

Y = Ysol/g, kN/m³; g = 9,81 ~ 10 m/sek²

3. 
   Pog‘onada o’pirilish prizmasi yuqori qismining kengligi:
   

a = 2


H (1 -

a + rn
tg 2
) ^{) - H}90
tg®

„ & + V
tgpD + tg^T-


(2.4)


bu yerda a - o’pirilish prizmasi yuqori qismining kengligi, m.


H - karyerning chuqirligi, m.
H90 - o’pirilish prizmasi balandligi, m.

3. 
   Aniqlangan siljish (fi₀) burchagini, o'pirilish prizmasining siljish (fi_D) burchagi, o'pirilish prizmasining (H90) balandligi, o'pirilish prizmasining yuqori qismi kengligi qiymati (a) natijalari va topshiriq bo‘yicha berilgan yon devor balandligi (H), yon devor yotish burchagi (fl) qiymatlariga asoslangan holda karyer yon devorining o’pirilishi mumkin bo‘lgan silindrik sirt chizmasi millimetr qog‘ozida 1:2000 masshtabda 8 blokka bo‘lingan holda chiziladi. Unga ko‘ra pag‘ona sirpanish egri chizig‘i sirtida hosil bo‘luvchi kuchlar ikki tizimga bo‘linadi, 5-rasmda keltirilgan tarzda, ya’ni pag‘onani ushlab turuvchi va siljituvchi kuchlarga bo‘linadi. Ushlab turuvchi va siljituvchi kuchlardan olinadigan (yoyga normal va urunma tarzda ta’sir etayotgan) S nuqtaga nisbatan moment qiymatini aniqlash uchun pag‘ona sirpanish sirti, o’pirilish prizmalariga bo‘linadi. Bo‘lingan prizmalar o‘lchamlari va
   

ko'rsatgichlari (Qi, hi, di, li Ba pi lar) va 5' nuqtaga nisbatan ushlab turuvchi (My) va


sirpantiruvchi (Ms) kuchlar moment qiymatlari quydagi ifoda orqali aniqlanadi (6- rasm).

C

5-rasm. Kuchlar ta’sirini yoysimon ko’rinishga keltirish


n
M_y = R(tgp£ Qi cos Pi + KL) ,
1


Mc


n
R £ Qi sin Pi
1


(2.5)


bu yerda: R - sirpanish yoyi radiusi;
Qi - i chi blok og‘irligi;
Q = r ■ Si


Y - t og‘ jinsi hajm og'irligi.
y - tog‘ jinsi ichki ishqalanish burchagi, grad;
Pi - gorizontga nisbatan i chi blokning urunma burchagi, grad;
K - tog‘ jinsi tortishish kuchi, MPa;
L - sirpanish chizig'i uzunligi, m. ^L ~ ^£li
li - i chi blok sirpanish sirti uzunligi, m.





O


Si - i chi blok yuzasi. m².
⁽ _⁽hi-1 + hi) di
i 2




h_i - i chi blokning o‘ng (keyingi) tamoni balandligi, m. hi-1 - i chi blokning chap (oldigi) tamoni balandligi, m. di - i chi blok kengligi, m.





6-rasm. Mustahkam tog’ jinslarida o’pirilish prizmasini tuzish


Tashqi kuchlarning ushlab turuvchi va siljituvchi momentlari chegaraviy muvozanatida My=Ms o'zaro teng bo'ladi va tenglama moment radiusi (R) 6ynuna qisqartirilganda quydagi ko‘rinishga ega bo‘ladi Fy=Fs, ya’ni bunda Fy va Fs pag‘ona sirpanish yoyi sirtidagi ushlab turuvchi va siljituvchi kuchlar yig‘indisini ifodalaydi va quydagi ifodaga teng bo‘ladi:
n
^Fy = ⁽tg?S ^Qi cos Pi ⁺ KL^
1


n
^Fc =S ^Q sin Pi
1 (2.6)
Amalda bu tenglamani tenglik ko‘rinishida emas, balki nisbat ko‘rinishida ifodalanadi:


n = F-
Fc


ya'ni bunda n - karyerning turg'unlik darajasi koefitsiyentini bildiradi.


(2.7)

Agar massiv bir hil tog‘ jinslaridan tashkil topgan bo‘lsa, karyerning turg’unlik darajasi koefitsiyentini quydagicha aniqlash mumkin tgp^ Si cos Pi + KL n ^= ~ y, Si sin p (2.8) Bloklarning hisoblash natijalarini jadval tarzida keltiriladi. i