Materiały konferencyjne SEP 2022

ściśle przylegającej do górotworu warstwy materiału konstrukcyjnego ukształtowanej według zakrzywionej powierzchni [21]. W roku 1982 w katowickim Biurze Studiów i Projektów Górni- czych opracowana została norma branżowa zawierająca wytyczne projektowania i obliczeń sta- tycznych tego typu obudów [1]. Po wprowadzeniu niewielkich modyfikacji w roku 1997 została ona zastąpiona Polską Normą wydaną przez Polski Komitet Normalizacyjny [13]. Zgodnie z wytycznymi zawartymi w Polskiej Normie grubość warstwy betonu będącej elementem obudowy powłokowej nie może przekraczać 4% szerokości wyrobiska [13]. Ta cecha konstrukcyjna umożliwia ograniczenie występowania w konstrukcji momentów gną- cych, stanowiących przyczynę powstawania niekorzystnych naprężeń rozciągających. Zgodnie z zaleceniami Polskiej Normy wymiarowanie obudowy powłokowej należy prowadzić metodą stanów granicznych nośności na ściskanie i ścinanie, pomijany jest natomiast wpływ zginania. Jednakże wraz ze zwiększaniem grubości warstwy betonu obudowa powłokowa przechodzi w obudowę sklepioną, dla której niezbędne jest uwzględnienie wpływu momentów gnących na stateczność konstrukcji. W praktyce górniczej obudowa powłokowa wykonywana jest najczęściej jako stalowo- betonowa lub stalowo-betonowo-kotwowa. Tego typu schematy obudowy wykorzystywane są jako obudowa wlotów do podszybi [9] oraz obudowa wyrobisk podszybia i innych wyrobisk kapitalnych o długiej żywotności. Do podstawowych materiałów konstrukcyjnych wykorzy- stywanych do wykonywania obudowy powłokowej należą beton natryskowy lub torkret oraz typowe odrzwia stalowe wykonane z kształtowników V. Ponadto obserwuje się obecnie wzrost zainteresowania wykorzystaniem zbrojenia rozproszonego betonu natryskowego wykonywa- nego z włókien stalowych lub polipropylenowych [15, 16, 18]. Poprzez obetonowanie odrzwi typowej obudowy łukowej uzyskiwana jest istotna poprawa nośności elementów odrzwi i złącz oraz warunków współpracy układu obudowa-górotwór [4]. 2. PROJEKTOWANIE OBUDOWY POWŁOKOWEJ Z WYKORZYSTANIEM POLSKIEJ NORMY 2.1. Wyznaczenie przemieszczeń Zgodnie z wytycznymi Polskiej Normy należy wykazać, że konstrukcja obudowy powłokowej jest zdolna przenieść przemieszczenia wymuszone przez otaczający ją górotwór. Musi zostać zatem spełniony następujący warunek: ≥ 0,9 ∙ , (1) gdzie: u ob – podatność radialna obudowy, m; u w – przemieszczenie radialne górotworu, m. Przemieszczenie radialne górotworu należy obliczać w oparciu o rozwiązanie stanu naprę- żenia i odkształcenia sprężysto-plastycznej, nieważkiej tarczy z otworem kołowym, obciążonej na brzegach izotropowym ciśnieniem pierwotnym górotworu [22]. Podatność radialną dla obu- dowy stalowo-betonowej należy obliczać na podstawie wzoru [13]: = 0,003 ∙ + ∙ , (2)