Danuta DOMAŃSKA

Monografia nr 14
Gliwice 2012, s.1-113, il., bibliogr. 39 poz.
ISBN 978-83-60708-68-2

cena egz. 35,00 zł

Pomimo, że udział wyrobisk wielkogabarytowych w strukturze podziemnej kopalń węgla kamiennego jest stosunkowo niewielki, z racji swojej kubatury wymagają one specjalnego traktowania, tak w fazie projektowania, jak i wykonawstwa.

W szczególności dotyczy to wyrobisk o przekroju poprzecznym przekraczającym 30 m2, tzn. objętych rzeczoznawstwem WUG wynikającym z § 169 ust. 1 pkt. 2 Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych [32]. Określenie rodzaju i grubości obudowy wyrobiska wielkogabarytowego o ustalonej geometrii, możliwe jest na podstawie analizy nośności konstrukcji, dokonanej dla przyjętej konfiguracji i wartości obciążenia. W celu wyznaczenia obciążenia obudowy wyrobiska, niezbędna jest natomiast znajomość warunków górniczo-geologicznych i hydro-geologicznych panujących w jego otoczeniu. Sytuacja górniczo-geologiczna w zestawieniu z wielkością przekroju oraz konstrukcją obudowy wyrobiska, decyduje również o przyjętej technologii wykonania wyrobiska. Proces projektowania obudowy wyrobiska wielkogabarytowego jest zazwyczaj wspomagany obliczeniami numerycznymi, które mogą być realizowane po zamodelowaniu danej konstrukcji w układzie płaskim lub przestrzennym. W niniejszym opracowaniu podjęto próbę zamodelowania przestrzennego obudowy betonowej wybranych wyrobisk wielkogabarytowych za pomocą programu komputerowego Robot Structural Analysis Professional, a następnie na podstawie wyników obliczeń numerycznych, dokonano oceny ich nośności, posługując się wytypowanymi teoriami wytrzymałościowymi. Przedstawiono również oparty na normach, opis warunku osiągnięcia stanu granicznego nośności przekroju żelbetowej obudowy wyrobiska podziemnego, umożliwiający ocenę bezpieczeństwa konstrukcji, w której wartości powstających sił wewnętrznych zostały określone na podstawie obliczeń numerycznych przeprowadzonych w układzie płaskim. Dokonana analiza, pozwoliła na sformułowanie szeregu wniosków ogólnych dotyczących pracy i szacowania nośności rozważanych konstrukcji podziemnych. Zakres poruszonych zagadnień, należy jednakże traktować jako zasygnalizowanie problematyki projektowania wyrobisk wielkogabarytowych, która wymaga dalszych badań.

Assessment of stability of large-size supports made of concrete and ferroconcrete in underground workings

Underground large-size workings in hard coal mines are characterized. The workings of highest dimensions are considered and the problem of determination of load and load-bearing capacity of the support of these workings through analytical and numerical calculations, which are made in Robot Structural Analysis Professional computer programme, is discussed. The problem of designing the concrete support for large-size workings with use of the strain hypotheses referred to the results of numerical analysis of spatial models of the structure is presented. The problem of assessment of safety of ferroconcrete support of mine workings on the basis of standard condition as regards reaching the boundary state of cross-section load-bearing capacity and simplified formulas developed on the basis of this condition, with use of results of numerical calculations of 2D models of selected cross-sections of the structure, is also discussed.