Формы разрушения пород в кровле и почве подготовительных выработок

17.03.2020

Смятие и прогиб породных слоев. Под смятием породных слоев подразумеваются направленные параллельно напластованию пластические деформации сжатия.

Особенно часто явление смятия породных слоев наблюдается в кровле штреков на пологих пластах. В зоне, которая распространяется на глубину, достигающую двойной ширины выработки, с обеих сторон штрека нередко образуются вертикальные трещины. Отделенные от массива блоки пород смещаются в полость выработки, сжимая породные слои в кровле и почве выработки (рис. 5.5).

В мягких породах при сжатии породные слои в кровле штрека первоначально укорачиваются с образованием складки утолщения с округленной поверхностью (см. рис. 5.5, а). Если же деформация пород вокруг контура выработки продолжается (см. рис. 5.5,б) или ширина выработки невелика, то складка может стать остроугольной (рис. 5.6,а). Прочные породные слои при продольном сжатии прогибаются с изломом (рис. 5.6, б). Крылья складки остаются при этом плоскими. При образовании плит неодинаковой длины или вследствие нарастающего бокового давления может произойти расслоение прогнувшихся в выработку породных слоев (рис. 5.6, в). Мелкие и более крупные складки обнаруживаются также в боках выработок при крутом залегании пластов.

Явление прогиба породных слоев при наличии перекрещивающихся систем трещиноватости может приводить к характерным для деформации сжатия хрупким изломам. Такие явления происходят особенно часто в крутонаклонных породных слоях. Образующиеся клиновидные блоки взаимно смещаются по наклонным плоскостям, что обусловливает увеличение толщины породного слоя.

При отсутствии перекрещивающихся трещин происходит надвиг разделенных косой трещиной частей породного слоя (рис. 5.6, г), который также может привести к расслоению (рис. 5.6,а).

Прогиб породных слоев с разломом. Если породный слой в кровле штрека подвержен нагрузке, то его боковые плоскости становятся вогнутыми (если смотреть снизу), а средняя часть выпуклой. При возможности бокового удлинения образуется А-образный излом (рис. 5.7,а).

Если же боковое удлинение частично ограничено, то верхняя зона породного слоя сминается (рис. 5.7,б) и образуется Х-образный излом с выдавленной вверх клиновидной частью, которая может быть причиной выдавливания в полость выработки нижележащего породного блока.

Х-образный излом в мягкой породе может быть тупоугольным. В таком случае породы в нижней зоне (зоне растяжения) обрушаются, а в верхней (зоне сжатия) разделяются на несколько блоков (рис. 5.7,в).

Если боковое удлинение полностью невозможно, то образуется V-образный излом (рис. 5.7,г). Клиновидный блок выдавливается вверх, отжимая вниз контактирующие с ним крылья складки.

При очень мягких породах и полной невозможности бокового удлинения (особенно при подпоре слоя другими мягкими породными слоями) широкий треугольный клин сильно раздавливается и выдавливается (рис. 5.7,д).

V-образный излом может быть опрокинутым, если происходит одностороннее опускание (например, в выемочном штреке или в кровле лавы). Породный слой в этом случае расслаивается и частично обрушается (рис. 5.7,е).

Клиновидный блок значительно уменьшается в размерах, если породный слой разделен параллельными напластованию трещинами (рис. 5.7,ж). Чем тоньше отдельные плиты, тем меньше утолщение деформируемого слоя. Такая форма разрушения наблюдается, в частности, при полностью ограниченном боковом удлинении и при выраженных плоскостях ослабления осадочного происхождения.

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