Практикум по геомеханике, страница 7

Оптический метод позволяет путем прямого эксперимента получить
непосредственно для каждой точки модели две характеристики: разность
главных нормальных напряжений (σ₁-σ₂=2τ_max) и углом наклона α на-
правления действия главных напряжений относительно осей координат.

Для изучения с помощью оптического метода распределения напряже-
ний вокруг выработок и элементов систем, имеющих сложные очертания,
применяются объемные модели.

Исследования объемных моделей производится методом «заморажива-
ния», основанным на том, что некоторые оптически объемные пластмассы,
нагруженные при температуре 80-120° и охлажденные до комнатной темпера-
туры, в напряженном состоянии сохраняют деформации неизменными и по-
сле снятия нагрузки.

«Замороженная» модель распиливается на тонкие пластины толщиной
1,5-2,0 мм, причем напряжения в пластинах также сохраняются. Пластины
исследуются на обычной оптической установке в поляризованном свете, и
картина концентрации напряжений может быть получена по необходимым
сечениям объемной модели.

Метод визуальных наблюдений.Сущность этого метода состоит в
фиксации видимых проявлений горного давления и сдвижения горных пород.
Этот метод позволяет получить те необходимые сведения, которые не могут
дать никакие инструментальные измерения, а именно: установить формы
проявления изучаемых процессов и дать первые качественные представления
о механизме процессов, т.е. дать основы для выбора методики инструмен-
тальных измерений процессов и их моделирования.

Визуальные наблюдения позволяют в сравнительно короткий срок ка-
чественно проследить картину проявления процессов механики горных пород
на больших площадях шахтного поля.

Изучение характера и измерения параметров сдвижения земной по-
верхности в толщи горных пород ведут с помощью наблюдательных станций, состоящих из системы реперов, закладываемых в грунт, в подрабатываемые
здания и сооружения, в кровлю и почву горных выработок, в специально про-
буриваемые скважины по определенной схеме в пределах предполагаемой
области сдвижения.

По мере развития горных пород по реперам ведут систематические
наблюдения посредством нивелирования и измерения горизонтальных рас-
стояний между ними с привязкой к, так называемым исходным или опор-
ным реперам, располагаемым заведомо за пределами возможной зоны
сдвижения. Реперы наземных наблюдательных станций обычно распола-
гают в створах профильных линий с таким учетом, чтобы обеспечить по-
лучение необходимых данных о границах и параметрах процессов сдвиже-
ния. На Таштагольском месторождении оборудовано 16 профильных ли-
ний по и вкрест простирания рудных тел, в которых заложено около 300
рабочих реперов. Подземные наблюдательные станции оборудованы на гор.
+450, +270, +210 м. Составлен проект на оборудование станции на гор. -70 м
в геологической выработке, пройденной в висячем боку месторождения.