Поддержание горных выработок

Подземные горные выработки далеко не всегда сохраняют свою первоначальную форму. Часто стенки, кровля или даже почва горной выработки деформируются, наблюдаются вывалы отдельных кусков породы из кровли и боков, частичное или полное разрушение выработки.
Вполне естественно, что это явление проявляется особенно интенсивно в тех случаях, когда выработка пройдена в несвязных породах, или в породах, обладающих незначительной устойчивостью.
Деформация выработок является следствием того, что горные породы находятся в равновесно-напряженном состоянии, возникающем под действием веса вышележащих слоев пород и реакции нижележащих. В нетронутом массиве силы, действующие на породу сверху, снизу и с боков, взаимно уравновешиваются. Однако в результате проведения выработок равновесно-напряженное состояние пород нарушается. В горных породах, граничащих с выработкой, возникают внутренние силы, направленные к ее контуру, — проявляется так называемое горное давление.
Величина горного давления зависит от свойств пород, глубины заложения горной выработки, ее размеров и формы. Если горное давление превышает прочностные показатели пород, выработка деформируется или разрушается. Чтобы предотвратить это явление, в практике горных работ применяют различные средства, в частности, при проходке горных выработок им придают наиболее устойчивые формы или в них возводят специальные строительные конструкции, называемые крепью.
Процесс установки крепи называют креплением выработки. При разработке месторождений полезных ископаемых в связи со значительными размерами очистных выработок кроме крепи или вместо нее используют и другие более эффективные способы поддержания выработанного пространства: в нем оставляют относительно небольшие массивы полезного ископаемого, называемые целиками, которые воспринимают на себя горное давление; выработанное пространство частично или полностью заполняют кусками породы (поддержание закладкой); временно оставляют (магазинируют) отбитую руду.
Кроме перечисленных способов в процессе очистных работ осуществляют искусственно вызываемое и в значительной степени управляемое обрушение вышележащих пород в выработанное пространство, за счет чего достигается перераспределение горного давления в породах, окружающих очистные выработки, и облегчается задача их поддержания.