Jan Kostrz - Głębienie szybów

150 Rozdział 3. Dobór i obliczanie obudowy szybów jednak pełnego obrazu rzeczywistego oddziaływania górotworu na obudowę szybu, a zwłaszcza nie określają bocznego ciśnienia na obudowę szybów. Wielkość, kierunek i zmienność bocznego ciśnienia górotworu wywieranego na obudowę szybu zależą głównie od rodzaju skał (ich własności fizykomechanicz- nych), zawodnienia, głębokości zalegania, nachylenia warstw, ich zdyslokowania oraz od stopnia wodonieprzepuszczalności obudowy. Początkowa teoria (Protodiakonowa) i inne pochodne zakładały uproszczony, płaski schemat statyczny równomiernego rozkładu ciśnienia skał, działającego ra- dialnie w płaszczyźnie poziomej na obudowę szybu. W wyniku oddziaływania ci- śnienia górotworu w obudowie powstają równomierne naprężenia ściskające, będą- ce zjawiskiem korzystnym. To założenie jest słuszne w warunkach górotworu jed- norodnego, o niewielkim nachyleniu, niezdyslokowanego i bez wyraźnych ruchów wody. Późniejsze teorie powstałe w wyniku głębienia szybów w trudnych warunkach hydrogeologicznych do dużej głębokości oraz występujących ruchów górotworu w wyniku eksploatacji złóż (Domke, Mohr) uwzględniają złożoność warunków wpływających na wielkość i rodzaj oddziaływania górotworu na obudowę, tj.: pla- styczność, pęcznienie, zmienne zawodnienie, zmianę fizykomechanicznych wła- ściwości skał przy znacznej głębokości, ruchy górotworu w strefach zaburzonych, uskokowych i eksploatacyjnych. W tym przypadku występują zmienne nierówno- mierne ciśnienia na obudowę powodujące jej ściskanie i ścinanie. To rozeznanie i możliwości obliczenia obudowy szybów bez dostatecznego ujęcia zwiększonego zmiennego ciśnienia uwzględnia się przy ustaleniu dopuszczalnych naprężeń w materiale obudowy szybów przez stosowanie odpowiednich współczyn- ników bezpieczeństwa. Przyjmuje się je od 2,5 do 3,5 – średnio 3,0. Prowadzi to jednak, w niektórych przypadkach, do przedymensjonowania obudowy, co zwiększa zarówno wyłom, jak i zużycie materiałów na obudowę. Jest to nieekonomiczne, bo zwiększa pracochłonność i czas wykonywania robót. Należy tu również wspomnieć o czynniku czasu. W niektórych przypadkach, np. po odwodnieniu górotworu przez prowadzone wyrobiska górnicze, własności fizykomechaniczne skał poprawiają się, a zatem obudowa pracować będzie w ko- rzystniejszych warunkach aniżeli w chwili jej wzniesienia. W niektórych znowu