Использование изделия в производственных условиях. Горное давление в капитальных и подготовительных выработках, страница 2

Форма и размеры поперечного сечения выработки довольно сильно влияют на проявления в ней горного давления. Увеличение ширины и высоты выработки во всех случаях сопровождается увеличением смещением пород и ростом нагрузки на крепь. Форма сечения выработки существенно воздействует на перераспределение напряжений по ее контуру. С точки зрения перераспределения напряжений по контуру выработки наиболее благоприятными являются круглая арочная формы сечения, наименее благоприятными - прямоугольная и трапециевидная, В углах последних концентрируются повышенные напряжения.

Увеличение глубины заложения выработки сопровождается ростом напряженного состояния пород и опасных проявлений горного давления.

Устойчивость одиночных выработок существенно выше, чем сближенных. Выработки, расположенные друг от друга на расстоянии меньшим, чем протяженность зоны опорного давления вокруг них, испытывают вредное взаимное влияние.

Значительную роль в формировании нагрузки на крепь выработок и в процессах деформаций вмещающих пород играет механическая характеристика крепи, прежде всего ее конструктивная податливость. Увеличение податливости крепи обычно сопровождается уменьшением нагрузки на нее и ростом деформаций и смещений окружающих пород. Благодаря податливости крепь может воспринимать существенные нагрузки, кроме того, значительная часть горного давления передается на массив пород в боках выработки. Поэтому в зонах повышенного горного давления, прежде всего в выработках, подвергаемых большому влиянию очистных работ, применяют податливые крепи. Для того, чтобы крепь равномерно воспринимала нагрузки от горного давления, независимо от того является ли она жесткой или податливой, необходимо все рамы в выработке устанавливать на одинаковой высоте, качественно их заклинивать и плотно забучивать пространство находящееся за крепью. Невыполнение этого требования приводит к сосредоточению повышенных нагрузок на более высокие рамы и поломкам их зачастую до включения в активную работу рам меньшей высоты. Данное требование очень важно соблюдать при усилении основной крепи выработок дополнительной (при ремонте выработок).

При разработке калийных, угольных, рудных и других месторождений полезных ископаемых наряду с обычными проявлениями горного давления зачастую происходят и динамические, т.е. практически мгновенные проявления горного давления. Таковыми являются горные удары и внезапные выбросы полезного ископаемого, вмещающих пород и газа.

В зависимости от масштаба горных ударов, в убывающем порядке, их можно классифицировать на: собственно горные удары, микроудары, толчки, стреляния.

Горный удар представляет собой внезапное, самопроизвольное разрушение и дробление породы или полезного ископаемого приконтурной зоны (обычно краевой части массива или целика) выработки и выброс ее в выработку.

При обрушении выработанного пространства возможны возникновения воздушных ударов. Это механическое воздействие воздушной волны, которая возникает вследствие мгновенного обрушения пород на большой площади. Возможен и выброс породы в выработку в зоне, достигающей по длине до 100 м, а по ширине до 5-6 м. Выброс в выработку "может происходить со всех ее сторон, или с двух - трех, или с одной стороны, например только из кровли. Горный удар сопровождается значительными колебаниями в окружающем массиве пород, резким звуком и воздушной волной.

Микроудар - это, также как и при собственно горном ударе, мгновенное разрушение части массива с выбросом породы в выработку. Отличие же состоит в меньшем масштабе явления, а отсюда - в менее тяжелых последствиях. Так, крепь выработок (за исключением торкретбетона) не разрушается. Звук при микроударе значительно слабее, сотрясение массива незначительное. Характерно образование пыли. При микроударе выброс породы происходит по длине выработки приблизительно до 3 м.

Толчок - разрушение в глубине массива без выброса породы в горную выработку. Проявляется в виде звука и значительного сотрясения массива, возможно появление пыли.