Разгрузка от напряжений и упрочнение пород почвы выработок

18.03.2020

Одной из мер борьбы с пучением почвы является сооружение так называемой постели из предварительно разрушенных взрыванием небольших зарядов BB пород почвы с последующим упрочнением их цементированием. Указанный способ был впервые предложен и с успехом опробован на практике советскими специалистами. Такую постель на необходимую глубину образуют при проведении выработки. Часть разрыхленных взрывом пород убирается до уровня почвы выработки, а остальная часть упрочняется цементным раствором.

Принцип действия подобной постели из предварительно разгруженных и затем упрочненных пород можно описать следующим образом. При взрывании полностью разрушается слоистая структура пород почвы. При последующем цементировании разрыхленных пород образуется постель из породы типа конгломератов. Под действием горизонтальных напряжений она разрушается с образованием изломов по плоскостям среза и хрупкого разрушения и выдавливается в выработку монолитными блоками. Если трещины образуются только в форме изломов по плоскостям среза, то взаимное смещение блоков происходит в форме пологого надвига, характеризующегося меньшим пучением почвы, чем при образовании складок в слоях. Кроме того, прочность конгломерата при достаточно большом содержании цементирующего вещества выше, чем слоистой породы.

Эксперименты на моделях показали, что путем выбора геометрических параметров защитной постели (ее толщины и угла наклона боковых плоскостей) можно обеспечить:

- существенное уменьшение конвергенции выработки, но при разрушенной по плоскостям среза защитной постели;

- небольшое уменьшение конвергенции, но при благоприятной для эксплуатации выработки неразрушенной защитной постели, которая выдавливается в полость выработки как единое целое.

Если создание защитной постели преследует цель уменьшить конвергенцию выработки, то должны быть учтены следующие положения:

- путем взрывания шпуровых зарядов породы в почве выработки должны быть разрыхлены до глубины, соответствующей не менее трем четвертям ожидаемой глубины смятия в складки породных слоев;

- для предупреждения выдавливания защитной постели в полость выработки наклон ее стенок не должен превышать величины угла трения на поверхности раздела сцементированной защитной постели и породного массива. Этот угол трения может составлять 45—50° (что соответствует коэффициенту трения по поверхности раздела u=1-1,2). Если толщина постели принимается равной полной глубине пучения, то угол наклона стенок постели 50—55° (по отношению к горизонтали) будет вполне достаточным для предотвращения выдавливания постели.

Если ставится задача сохранить ровную почву выработки, то необходимо учитывать следующее:

- породы почвы должны быть разрыхлены шпуровыми зарядами только до половины полной глубины пучения;

- для обеспечения выдавливания защитной постели в полость выработки в неразрушенном состоянии углы наклона ее боковых стенок должны быть меньше угла трения по плоскости, отделяющей постель от породного массива.

В обоих случаях расположение шпуров и величина зарядов в них должны быть такими, чтобы породы почвы не только разделились по плоскостям наслоения, но и были полностью разрыхлены.

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