Распор пород в сводах обрушения и периодическое давление

16.03.2020

Если горизонтальный распор является причиной как зависания кровли над выработанным пространством, так и улучшения ее состояния, то под действием такого распора должны, следовательно, закрываться ранее раскрывшиеся трещины. Установлена также, что с увеличением длины зависающей породной консоли число раскрытых трещин уменьшается.

Положительное действие горизонтального распора на состояние кровли подтверждается данными применения полной и частичной закладки выработанного пространства и удержания кровли на кострах. Кроме того, известно, что смещение непосредственной кровли над призабойной частью пласта в период отхода лавы от разрезной печи происходит лишь после того, как и выработанном пространстве обрушится породная пачка, и что такому смещению можно воспрепятствовать оставляемыми в выработанном пространстве кострами или закладочным массивом.

Такое действие полной закладки было доказано на моделях. Вначале пласт в модели «отрабатывали» с обрушением кровли. При этом в слоях непосредственной кровли, отделенной от пласта и основной кровли плоскостями ослабления, возникали клинообразующие трещины. Клиновидные блоки под действием вертикальной составляющей горного давления вжимались друг в друга, в результате чего происходило смещение непосредственной кровли в сторону выработанного пространства. После перехода на полную закладку выработанного пространства и дальнейшего подвигания забоя на 20 м (в пересчете на натуру) образование клиновидных блоков в непосредственной кровле еще продолжалось, но сама она была уже зажата между закладочным массивом и основной кровлей настолько сильно, что не могла смещаться по напластованию. В результате появления горизонтального распора клиновидные вывалы из кровли прекратились.

Из практики применения пневматической закладки выработанного пространства известно, что обрушения в лавах происходили в тех случаях, когда закладочный массив возводили полосами. Непосредственная кровля могла обрушаться в пространство между закладочными полосами, из-за чего нарушались условия горизонтального распора. В результате кровля над лавой получала возможность разрыхляться по напластованию и обрушаться над забоем. По той же причине при взрывании зависшей консоли непосредственной кровли могут возникать крупные вывалы в забое, приводящие даже к местным завалам лав. Образовавшийся после взрывания обрез кровли, простирающийся на большую высоту, освобождает непосредственную кровлю от горизонтального распора и дает ей возможность разрыхляться. Поэтому, за исключением случаев залегания в непосредственной кровле простых пород, взрывание нависающих консольных породных плит в начальный период отхода лавы от разрезной печи не рекомендуется.

Практика показывает, что поведение кровли в лаве в значительной мере определяется горизонтальным распором породных слоев и обусловленным им зависанием кровли. Их следует стремиться сохранять и не нарушать.

Широко известная гипотеза свода давления получает в данном случае свое подтверждение, но лишь для периодически повторяющихся кратковременных явлений, происходящих в ограниченном объеме выработанного пространства. Дело в том, что в выработанном пространстве образуется не один, а несколько сводов давления, последовательно возникающих между двигающимся забоем и крепью лавы с одной стороны и обрушенными породами — с другой. При этом вертикальное опорное давление свода не играет такой существенной роли, как раньше считалось, поскольку своды давления имеют небольшие размеры, а давление, действующее на призабойную часть пласта, на несколько порядков выше того, которое могло бы быть вызвано такими сводами Намного более важными являются горизонтальные компоненты сил, возникающих в своде, поскольку именно они нередко оказывают положительное воздействие на поведение кровли в лаве. Поэтому представляется более оправданным говорить не о сводах, а о горизонтальном распоре пород кровли. Явление горизонтального распора на практике встречается значительно чаще, чем об этом можно было бы судить по поведению кровли в лаве; горизонтальный распор создается нередко и в вышележащих слоях кровли.

Явления образования и исчезновения горизонтального распора в сводах обрушения могут периодически сменять друг друга. Этот процесс можно наблюдать в лавах в виде так называемого «периодического» проявления давления. Периодически обрушаться могут также и верхние слои пород кровли.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна