Jan Kostrz - Głębienie szybów

137 GŁĘBIENIE SZYBÓW – JAN KOSTRZ 2.5.2. Kąt tarcia wewnętrznego skał i wskaźnik zwięzłości Stateczność naturalnego stoku skały (ociosu) określa współczynnik tarcia wewnętrz- nego. Jest on miarą przeciwstawiania się skał sypkich zsuwowi; w naturalnym ukła- dzie współczynnik tarcia wewnętrznego jest równy oporowi tarcia między cząstecz- kami gruntu. Największy kąt, wg którego nieobudowana skała układa się w spo- sób naturalny i bezpieczny, nazywa się kątem naturalnego stoku dla skał sypkich i miękkich oraz kątem bezpiecznego ociosu dla skał zwięzłych. Czynnikiem, dzięki któremu skała utrzymuje się w naturalnym stoku lub ociosie, jest więc współczynnik tarcia wewnętrznego, którego wielkość określa tangens kąta tarcia. W skałach syp- kich i plastycznych kąt tarcia wewnętrznego rośnie wraz ze wzrostem obciążenia, w skałach zwięzłych zaś zarówno kąt tarcia wewnętrznego, jak i spoistość są wielko- ściami stałymi. Parametry te wg M.M. Protodiakonowa podano w Tabl. 2.8. Tabl. 2.8. Kąt tarcia wewnętrznego skał Rodzaj skały Współczynnik zwięzłości f Kąt tarcia wewnętrznego φ Wapienie, słabe granity, piaskowce mocne, dolomity 8 82° 53’ Zwykłe piaskowce, rudy żelazne 6 80° 32’ Łupki piaszczyste, piaskowce łupkowe 5 78° 41’ Mocne łupki gliniaste, słabe piaskowce, wapienie 4 75° 58’ Różne łupki (niemocne), margiel zbity 3 71° 34’ Wapienie, kreda, sól, gips, zwykły margiel, antracyt 2 63° 26’ Potrzaskany łupek, twarda glina, ubity żwir, węgiel 1,5 50° 19’ Glina, miękki węgiel, lekkie piaszczyste gliny, żwir, less 1,0 ÷ 0,8 45° ÷ 82° 53’ Ziemia roślinna, torf, mokry piasek 0,6 35° Piasek, drobny żwir, nasypy 0,5 30° 58’ Kurzawka 0,3 16° 42’ Przeprowadzona przez M.M. Protodiakonowa klasyfikacja skał dzieli je na 10 grup, przydając każdej z nich wskaźnik zwięzłości f równy 0,01 wytrzymałości próbki na ściskanie. Zwięzłość skał jest ich własnością, która charakteryzuje zdol- ność skały do urobienia. Im zwięźlejsza jest skała, tym trudniejsze jest jej urabianie. W odniesieniu do urabiania podzielono skały na: wyjątkowo zwięzłe, bardzo zwię- złe, średnio zwięzłe i miękkie. Przedstawiony podział skał pod względem zwięzłości nie daje pełnej charaktery- styki skał, gdyż nie uwzględnia innych cech, jak np. zwieralności czy też podatności