Зона разрыхления пород в зависимости от их предела прочности и сопротивления крепи по А.X. Вильсону

17.03.2020

Рассматривается воздействие штрековой крепи по теоретическим представлениям для штрека диаметром 4 м в изотропном породном массиве при равномерном всестороннем давлении, соответствующем глубине расположения выработки.

Путем экстраполяции предела прочности сто одноосно нагруженных образцов с возрастающими размерами получили, что прочность пород на одноосное сжатие S0 - oD/5.

На достигнутых в настоящее время глубинах разработки горное давление в окрестности выработки бывает, как правило, выше прочности породы в массиве. Породы разрушаются, образуется зона разрыхления. С увеличением расстояния от штрека прочность пород благодаря всестороннему сжатию увеличивается, одновременно увеличивается и давление, и лишь на достаточно большом удалении от выработки напряженное состояние массива снова становится нормальным для данной глубины. Зона разупрочненных пород служит защитой для выработки и облегчает ее проведение. Однако образование такой зоны является причиной конвергенции. Размеры разгруженной от горного давления зоны, называемой также зоной разрыхленных пород, зоной пластических деформаций или зоной Тромпетера и определяющей величину конвергенции, зависят от вида штрековой крепи.

О влиянии сопротивления крепи на радиус зоны разрыхления в породах средней прочности можно судить по графику (рис. 5.25, а). На глубине 1000 м при крепи с небольшим удельным сопротивлением радиус зоны разрыхления может достигать 15 м, уменьшаясь до б м при крепи с удельным сопротивлением 0,1 МН/м2. При этом повышение сопротивления крепи с 0,01 до 0,1 МН/м2 оказывает намного больший эффект, чем дальнейшее повышение с 0,1 до 0,2 МН/м2.

Аналогичные зависимости получены для прочных пород (рис. 5.25,б). На глубине 800 м повышение сопротивления крепи с 0,01 до 0,1 МН/м2 обеспечивает уменьшение радиуса зоны разрыхления пород с 6 до 3 м. На глубине менее 200 м для пород средней крепости и менее 400 м для прочных пород они не разрушаются по контуру выработки и без крепи.

Теоретически возведением крепи в выработке можно предотвратить разрушение пород. Однако практически, как видно из графика (рис. 5.26), уже на глубине 600 м это невозможно обеспечить даже в прочных породах (потребовалось бы сопротивление крепи свыше 1,7 МН/м2). Современные штрековые крепи, сопротивление которых не превышает 0,2 МН/м2, не могут предотвратить разрушения пород, но способны ограничить распространение зоны разрушения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна