Типи прояву гірського тиску в капітальних і підготовчих виробках

У розмаїтості гірничо-геологічних умов залежно від властивостей гірських порід процеси деформування й руйнування стінках, покрівлі, почві виробок мають ті або інші характерні ознаки й класифікуються як різні види проявів гірського тиску.

Відразу ж після утворення чергової ділянки виробки в результаті висадження комплекту шпурів або впливу р. о. машин (прохідницькі руйнуючі породи механічним шляхом) породи навколо виробки практично миттєво пружно деформуються. Такими деформаціями охоплюється значна область навколо виробки, у тому числі й навколо раніше пройденої частини її на деякій відстані за вибоєм.

Швидкість деформування порід наближена до швидкості звуку. Тому пружні деформації навколо вибою виробки встигають розвитися до зведення кріплення й у результаті цього часто залишаються непоміченими. Якщо ж на раніше пройденій частині виробки проведеться її закріплення досить твердим кріпленням, то додатково-пружні деформації можуть викликати її значне руйнування. Тому в цих місцях кріплення здійснюється податливим кріпленням, а твердим кріпленням закріплюється виробка на деякій відстані від вибою.

Гірські удари й раптові викиди вугілля й газу – відбуваються в результаті інтенсивного тендітного руйнування гірських порід з виділенням великої кількості енергії. Це явище протікає в гранично напружених ділянках масиву (звичайно крайові його частини біля виробки або цілини), у результаті його відбувається інтенсивне дроблення, здрібнювання й викид породи або корисної копалини у виробку, порушення й ушкодження кріплення, зсув її, а також добувного устаткування. Удари супроводжуються сейсмічними коливаннями в околиці масиву, різким звуком, повітряною хвилею й утворенням пилу.

Як правило, гірському удару передує посилення тиску на кріплення й цілини, а після удару підсилюється гірське тиску на суміжних ділянках. У ряді випадків гірським ударам супроводжує спучування ґрунту й видавлювання порід у виробку.

Прояв гірського тиску у формі тендітного руйнування визначається діючими напругами й особливостями деформування порід.

Якщо діючі напруги не перевершують певного критичного значення або ж породи мають здатність до прояву значних пластичних деформацій, то тендітного руйнування порід не відбувається. Тут після порівняно спокійного пружного деформування розвиваються пластичні деформації як без розриву суцільності (пластичний плин), так і з розривом її, тобто руйнуванням.

Коли рівень діючих напруг навколо виробок недостатній для руйнування самих структурних блоків, з яких складений масив, відбувається руйнування порід у формі зрушення й відриву по поверхні природних тріщин або інших структурних неоднорідностей. Це приводить до найбільш масового типу проявів гірського тиску – утворенню вивалов і заколів. Заколи - коли окремі шматки не втратили зв'язок з масивом гірських порід, але при невеликому додатковому впливі на них можуть обрушитися у виробку.

Якщо породи в приконтурних областях масиву схили до прояву грузлих властивостей (повзучості), то у виробках відбувається такий прояв гірського тиску як зближення або пучення порід. Область масиву навколо виробок, у яких проявляються пластичні, грузлі деформації й руйнування, становлять так називану зону непружних деформацій. Параметри цієї зони є вихідними для вибору й розрахунку кріплення, а тому їхнє визначення - звичайно кінцева мета.

Дата добавления: 2014-10-22