Определение горного давления и факторы, влияющие на него

25.09.2020

Горным давлением называются явления, возникающие внутри массива горных пород вследствие проведения в нем выработок и сопровождающиеся деформацией пород, окружающих выработку. Совокупность мероприятий по искусственному регулированию горного давления в подземных выработках для безопасности работ и для достижения наиболее высоких производственных результатов называется управлением горным давлением.

Пока нет общепризнанной теории, объясняющей существо явлений горного давления.

На величину горного давления оказывают влияние как постоянные, так и переменные факторы. К числу постоянных относятся геологические и гидрогеологические условия (мощность и угол падения рудного тела, физико-механические свойства руды и вметающих пород и др.). К переменным — способ поддержания выработанного пространства, размеры очистного пространства и величина обнажения руды и пород кровли, интенсивность очистной выемки, направление очистной выемки по отношению к структурным элементам рудного тела и вмещающих пород и др.

По мере увеличения площади обнажения руды и пород кровли горное давление возрастает. Допустимая площадь обнажения, при которой устанавливаются условия равновесия после проведения выработок, зависит от физических свойств пород и размеров плоскости обнажения. С увеличением коэффициента крепости пород и угла падения висячего бока повышается допустимая площадь обнажения висячего бока.

С повышением интенсивности очистной выемки сокращается продолжительность поддержания выработок и горное давление в этом случае бывает меньшим.

Большое значение имеет правильный выбор направления очистной выемки. Выемка должна вестись с учетом положения плоскостей, ослабляющих рудное тело (плоскостей слоистости, трещиноватости). Значительное горное давление бывает при обнажении рудного массива очистными забоями параллельно имеющейся в нем слоистости или трещиноватости. Большое влияние па величину горного давления оказывает глубина разработки. По данным проф. Цимбаревича П.М., по мере углубления на каждый погонный метр вертикальное давление в точках нетронутого массива возрастает при объемной массе пород 2,5 т/м3 из 25*10* н/м2 (0,25 кг/см2).

Значительные напряжения в горных выработках, проведенных на большой глубине, вызывают большие трудности по их поддержанию. Нa глубине, большей 600—700 м от земной поверхности, горное давление проявляется также в «стрелянии» горных пород (горные удары). Горные удары — это выбрасывание масс породы из забоя и боков выработок, сопровождаемое значительными воздушными ударами, опасными для работающих людей и разрушающими крепь горных выработок. Эти явления наблюдаются главным образом при разработке месторождении, залегающих в крепких породах. Причина этого заключается в том, что крепкие породы, пока они не обнажены на большой площади, не изгибаются в стороны выработанного пространства. Под влиянием веса налегающих пород возникают значительные напряжения, разгрузка от которых и происходит в виде деформации их и сопровождается горными ударами. Слабые и малоустойчивые породы легко изгибаются под влиянием сил горного давления и в них нет явлений, наблюдающихся в крепких породах.

Таким образом, часть явлений, связанных с проявлениями значительного горного давления на больших глубинах, вызвана пластической деформацией горных пород (вспучивание пород, большое давление на крепь, разрушение целиков и др.) и хрупким их разрушением (горные удары).

Во избежание горных ударов применяют следующие меры:

1) при разработке месторождений на больших глубинах не допускают появления в породе больших напряжений путем применения плотной закладки, устраняющей прогибание кровли до опасных размеров;

2) в выработанном пространстве не оставляют целиков полезного ископаемого, которые разрушаются при большой глубине разработки с проявлением горных ударов;

3) производят искусственную разгрузку пород от напряжений, путем применения «разгрузочных» взрывов. Для этой цели на рудниках Витватерсранда (Южная Африка) бурят и взрывают через определенные периоды шпуры глубиной до 3 м (с котловыми зарядами), располагаемые через интервалы 1,5 м вдоль очистного забоя.

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