Eksploatacja Złóż

Temat: Naprężenia w 

górotworze 

nienaruszonym.

 

 

1. Ciśnienie w górotworze 

nienaruszonym.

Wyobraźmy sobie cząstkę 

w postaci kostki 

skalnej znajdującą się 

w górotworze 

nienaruszonym na 

pewnej głębokości.

Na cząstkę tę działa siła 

ciężkości skierowana 

pionowo w dół. Siła ta 

wywołana jest 

ciężarem słupa 

nadległych skał.

 

 

a) Wielkość nacisku pionowego 
(ciśnienia) p

z

 

działającego na cząstkę 

można wyliczyć ze wzoru:
p

z

=-γ*H [kN/m2]

gdzie:
 γ – ciężar objętościowy skał nadległych 
[kN/m3] 
H – głębokość zalegania [m]

 

 

Pod wpływem nacisku 

pionowego kostka nie może 

ulec przesunięciu w bok ani 

w dół, nie może się również 

rozszerzyć, ponieważ wokół 

znajdują się cząstki w 

podobnym stanie. Stąd też na 

jej powierzchniach bocznych 

powstają ciśnienia poziome.

 

 

 

b) ciśnienia poziome

Zależą od rodzaju skał i są:
- mniejsze w skałach wytrzymałych oraz 

sztywnych (piaskowce),

- większe w skałach plastycznych (łupki, gliny, 

iły).

Wartość ciśnień poziomych wylicza się ze wzoru:
p

x

=p

y

=-p

z

/(m-1)

gdzie,
m – jest liczbą zależną od rodzaju skał i 

głębokości

 

 

 

 

2. Stan naprężeń.

Ciśnienia poziome i pionowe 

powodują w górotworze 
trójwymiarowy stan naprężeń 
spowodowany działaniem trzech 
sił prostopadłych do siebie 

p

x

 p

y

 p

z

. 

 

 

Stan naprężeń w górotworze 

nienaruszonym zależy od:

• głębokości (ze wzrostem głębokości wartość ciśnień 

poziomych wzrasta osiągając na dużych 
głębokościach wartości ciśnienia pionowego czyli 
PIERWOTNEGO),

• zaburzeń tektonicznych górotworu (po stronie 

wypukłej fałdów oraz w pobliżu uskoków właściwych 
wielkość ciśnienia poziomego jest mniejsza od 
pierwotnego, natomiast po stronie wklęsłej fałdów 
może nawet przekroczyć wartość ciśnienia 
pierwotnego),

• właściwości mechanicznych i struktury górotworu 

(uławicenie, łupność).