ється вироблення і яка згодом виявляється на її контурі (рис . 3.1).
Проведення вироблення (створення порожнини) призводить до концентрації напружень поблизу її контуру. Відстань від виробітку, на якому починається зміна геостатичної тиску, назвемо зоною впливу вироблення і позначимо l 1 . Відомо, що при круглій формі поперечного перерізу виробки напруги на її контурі дорівнюють 2 ? Н. Якщо поза зоною впливу вироблення в точці А 1 напруги рівні геостатічеських (? Н ), то в міру наближення забою вони ростуть і в забої ( А 2) рівні До ? Н , де До - коефіцієнт концентрації напружень безпосередньо в перетині вибою виробки. Максимальна напруга 2 ? Н матиме місце на деякій відстані від забою l 2, де вплив забою відсутня.
Можна вважати, що на ділянках l 1 і l 2 напруги підвищуються від ? Н до 2 ? Н ( А 3). У той же час зростання напруг може супроводжуватися і їх релаксацією. На ділянці, де швидкість програми напруг вище, ніж їх релаксація, швидкість деформування порід буде збільшуватися. Після досягнення напруженнями максимальних значень і релаксації напружень швидкість деформацій починає зменшуватися. Точка перегину в зміні напруг і швидкостей деформацій розділяє зони наростаючих і зменшуються ( l 3) напруг.
На деякій відстані від забою швидкість деформацій стає близькою до постійної.
Назвемо ділянки l 1, l 2, l 3, в яких опорний тиск змінюється у зв'язку з переміщенням вибою виробки, зоною динамічного опорного тиску, а ділянка l 4 - статичного опорного тиску.
Характер зростання напружень в зоні наростаючого опорного тиску може бути безперервним і періодичним. Безперервне зростання напруг може відбуватися при рівномірному русі прохідницького комбайна. Періодичність зміни напруг характерна для руху комбайна в межах однієї заходки і зупинок для кріплення забою. У цьому випадку при роботі комбайна і переміщенні забою напруги будуть зростати і швидкість зміщень контуру збільшуватися. При зупинці забою швидкість зсувів порід буде зменшуватися.
Найбільш яскраво виражена періодичність зміни напруг при буропідривною способі проведення виробок. У цьому випадку положення вибою виробки миттєво змінюється під час вибуху. Забій переміщається і напружений стан порід, пов'язане з різким збільшенням напруг, змінюється. При цьому зміна положення забою впливає на напружений стан порід не тільки в межах однієї заходки, але і на деякій відстані від неї.
Залежно від способу проведення виробки змінюються швидкість деформацій і швидкість зміщень порід у виробку.
Відстані l 1, l 2, l 3, на яких напруги змінюються, залежатимуть від співвідношення напруг Р і міцності порід ?. Максимальним відстань l 2 буде при Р lt; ? ? , Тобто при напружених менше межі тривалої міцності порід, а мінімальним при Р gt; ? 0, тобто при напружених вище межі миттєвої міцності. Розмір зони наростаючих напруг змінюється в широких межах - від 0 до 20? 30 м.
Дуже важливо те, що максимальні швидкості зміщень і до 40? 80% всіх зсувів проявляються в зоні динамічного опорного тиску, в основному в зоні наростаючих напруг.
Розподіл напружень в зоні непружних деформацій можна розглядати з двох позицій: 1) плавне до значення 2 ? Н (рис. 3.2, а ) зменшення напружень з видаленням від виробітку в межах зони непружних деформацій; 2) хвильове зміна напруг (рис. 3.2, б ).
На невеликих глибинах другий пік напружень не призводить до значних деформацій і для пояснення геомеханічних процесів можна користуватися розглянутої схемою (див. рис. 3.2, а ).
Концентрація напружень поблизу контуру виробки може викликати руйнування порід. При цьому зона зруйнованих порід примикає до контуру виробки, в глиб масив...
