Меры предотвращения пучения пород почвы

17.03.2020

Косвенными мерами предупреждения пучения почвы являются следующие:

- расположение выработок в разгруженных от горного давления зонах;

- защита почвы выработок от увлажнения; проведение выработок в прочных породах или по выработанному пространству (закладочному массиву);

- заглубление почвы выработки с подрывкой склонного к пучению породного слоя;

- тщательное заполнение закрепного пространства за рамами крепи;

- выкладка узкой или достаточно податливой околоштрековой полосы для предотвращения вдавливания ее в почву.

К прямым мерам борьбы с пучением почвы относятся:

- анкерование почвы;

- упрочнение пород почвы тампонированием вяжущими составами;

- устройство обратного свода с заполнением его бетоном;

- устройство подушки из сцементированных мелкокусковых пород;

- прорезка почвы разгрузочной щелью;

- анкерование почвы с устройством разгрузочной щели.

Благодаря анкерованию почвы в трех выемочных штреках на шахтах Рурского бассейна удалось снизить конвергенцию на 10—30% их первоначальной высоты.

Для эффективного применения анкерования почвы необходимо, чтобы:

- условный показатель прочности пород почвы был не более трех;

- породы почвы не были разделены плоскостями скольжения и не были склонными к размоканию; породный массив в почве выработки не должен быть нарушен.

Предпосылкой успешного упрочнения почвы тампонированием является предварительное разрыхление массива на глубину 5—7 м. Поэтому область применения указанного способа ограничивается основными выработками, в которых почва хотя и подверглась уже деформированию, но при дальнейшей над-или подработке следует ожидать повторного выдавливания пород. В выемочных штреках тампонирование почвы пришлось бы производить с опережением перед лавой. В таких условиях верхние слои почвы уже подверглись складкообразованию, на нижние еще не затронуты им и не имеют пустот, требуемых для эффективного тампонирования. В результате этого они остаются неупрочненными, и после прохода лавы могут подниматься и взламываться (даже если верхние слон почвы упрочнены тампонированием). По указанной причине упрочнение почвы выемочных штреков тампонированием до сих пор было малоэффективным.

При устройстве арок обратного свода с заполнением бетоном начальное сопротивление их выдавливанию должно быть рассчитано на 150 кН. Максимальная толщина бетонной подушки 60 см. Большая ее толщина обеспечивает лишь незначительное увеличение несущей способности. При достаточно высоком сопротивлении крепи это решение более экономично, чем анкерование почвы.

Эффективность защитного действия подушки из сцементированной породной массы устанавливается путем выбора глубины зоны рыхления пород почвы взрывными работами и углов боковых плоскостей этой зоны.

При соответствующем выборе указанных параметров можно обеспечить:

- существенное уменьшение конвергенции при разрушении сцементированной подушки по плоскостям среза;

- небольшое уменьшение конвергенции, но при благоприятной для эксплуатации выработки неразрушенной подушке, которая поднимается в полость выработки как единое целое.

В первом случае глубина рыхления пород в почве выработки должна составлять не менее трех четвертей глубины зоны складкообразования, равной примерно половине ширины выработки. Во втором случае требуется рыхлить почву не более чем на половину глубины складкообразования.

При прорезке почвы разгрузочной щелью уменьшение интенсивности пучения пород достигается только тогда, когда глубина щели больше половины ширины выработки. В этом случае начинающееся после закрытия щели поднятие почвы замедляется. Заполнение щели податливым материалом обеспечивает дополнительное сопротивление боковому давлению и более медленное закрытие щели. Рекомендуется, чтобы ширина заполняемой щели в мягких породах была не менее 20 см, а в крепких породах — не более 20 см. Если дополнительно к разгрузочной щели закрепить почву анкерами, то можно обеспечить уменьшение конвергенции также и после закрытия щели.

Мероприятия по борьбе с пучением почвы в выемочных штреках путем установки на лежнях средних стоек или укладки распорных лежней малоэффективны. Они осуществляются уже после прохода лавы, когда начавшееся пучение почвы предотвратить уже практически невозможно. К тому же распорные лежни приводят к значительным деформациям боковых сегментов рам штрековой крепи, а средние стойки, препятствуя равномерному опусканию арок, вызывают деформацию верхних сегментов.

Разгрузочное взрывание в почве выработки также не обеспечивает защиты от пучения пород. При взрывании увеличиваются размеры зоны подрезанных породных слоев, в результате чего возрастает интенсивность образования трещин и клиновидных блоков в боках выработки. Указанные блоки внедряются в слои почвы и выдавливают породы в полость выработки.

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