17. Оценка склонности пород к вывалообразованию.

Механика подз. сооружений. Булычев Н.С (52-55 стр.)

Вывалообразование (под действием собственного веса обру­бающихся пород) характерно для нарушенных пород. Механизм вывалообразования достаточно прост: вес пород, преимущественно над выработкой, превышает их сопротивление отрыву, вследствие чего породы отделяются от массива и обрушаются в выработку. Вместе с тем, прогноз вывалообразования сложен из-за очевидно случайного характера этого явления. На склонность пород к вывалообразованию влияет целый ряд факторов, количественные характеристики которых изменяются в широких пределах, вследствие чего их точный учет попросту невозможен. Прогноз вывалообразования строится на основе раздельно-блочной модели с помощью упрощенных гипо­тез (правдоподобных рассуждений) с использованием эмпириче­ских соотношений.

На степень устойчивости пород влияют следующие основные факторы: крепость пород; степень нарушенности массива пород тре­щинами; характер блочности (число систем трещин); раскрытие трещин; шероховатость стенок трещин; заполнение трещин; обводненность пород; ориентировка трещин относительно выра­ботки; пролет выработки. Влияние каждого фактора оценивается безразмерными коэф­фициентами (баллами), величина которых принимается на осно­вании практического опыта и натурных наблюдений. Влияние совокупности факторов оценивается величиной про­изведения указанных безразмерных коэффициентов, что предпо­лагает независимость факторов друг от друга. В действитель­ности, влияние перечисленных факторов является в той или иной степени взаимно зависимым. Например, устойчивость слабых пород при увлажнении уменьшается в большей степени, чем креп­ких. Описываемый подход оправдывается тем, что целью оценки устойчивости пород является их отнесение к той или иной катего­рии устойчивости, характеризуемой довольно широким диапазо­ном изменения общего показателя. Кроме того, при учете многих факторов их взаимное влияние в общем показателе сглаживается, и, наконец, коэффициенты влияния отдельных факторов выбираются с таким расчетом, чтобы оценка устойчивости пород производилась с некоторым запасом.

Устойчивость пород (по Булычеву) определяется величиной S

S=f*(K_M/K_N)*(K_RK_W /K_tK_AK_)

K_M, K_N, K_R, K_W, K_t, K_A, K_ - коэффициенты, характери­зующие или учитывающие соответственно влияние степени тре­щиноватости пород; число систем трещин; влияние шероховатости стенок трещин; увлажнение пород; влияние раскрытия незапол­ненных трещин; заполнение трещин раздробленной породой или вторичными минералами; ориентировку выработки относительно наиболее развитой системы трещин.

34. Устойчивость крепи. Какие виды крепи, и в каких случаях следует проверять на устойчивость.

Механика подз. сооружений. Булычев Н.С (252-264 стр.)

Устойчивостью крепи (вообще — конструкции или упругой системы) называется ее способность сохранять при нагружении начальную форму равновесия, обу­словливаемую, как правило, формой самой конструкции.

Для устойчивого состояния характерны малые следствия при малых начальных возмущениях. Для неустойчивого состояния характерны большие следствия при малых возмущениях.

При переходе от устойчивого состоянии к неустойчивому, меняется форма упругого равновесия системы.

Минимальная нагрузка, при которой осуществляется переход от устойчивого состояния конструкции к неустойчивому, называется критической.

Для повышения устойчивости крепи следует выполнить меры по увеличению ее жесткости, также на устойчивость крепи оказывают влияние разного рода начальные несовершенства конструкций (например, начальная овальность крепи, неоднородность материала и др.). Т.о. в качестве ещё одной меры повышения устойчивости конструкции можно назвать улучшение качества ее изготовления.

Очевидно, что если крепь не имеет свободы деформирования и находится в контакте с породами или затвердевшей тампонажной массой, ее устойчивость существенно повышается.

Крепи следует проверять на устойчивость при наличии в пересекаемой выработками толще многолетнемерзлых пород пластов, агрессивных и напорных подземных вод, сильно трещиноватых и склонных к набуханию пород, при значительных смещениях пород.

Какие виды крепи?

11. Перечислите технологические схемы строительства камер ограниченного сечения.

Картозия ШиПС (стр. 548) понятия не имею, о каком ограниченном сечении идет речь и чем его вообще ограничивают в данном случае.

Технология проведения камер зависит от площади сечения, высоты выработки, горно-геологических условий и конфигурации выработки. В шахтном строительстве наиболее часто встречаются три варианта проходки камер водоотлива, являющихся характерным примером камер большого сечения: опережающим уступом, полным.

При технологии проходки камеры Опережающим уступом забой делится на две части. Верхняя часть уступа опережает нижнюю часть на 2-4 м и по объему должна быть не более половины сечения, а чаще всего около 1/3 полного сечения выработки. Верхний уступ забоя обуривают перфораторами с пневмоподдержек, породу после взрывных работ убирают вручную. С верхнего уступа после проведения взрывных работ производят крепление кровли камеры анкерполимерной крепью под металлическую пластину или спаренные подхваты из металлического круга диаметром 16-18 мм, перетяжка кровли производится металлической решетчатой затяжкой. На нижнем уступе работы ведутся обычным способом под защитой опережающей анкерной крепи. Бурение производят различной буровой техникой в зависимости от крепости пород и оснащенности шахтопроходческой организации, уборку

породы – породопогрузочными машинами. Основным достоинством этой схемы является безопасность работ от падения отслаивающейся породы кровли.

Проходка сплошным забоем. При сплошном способе разработка ведется сразу на все сечение. Это наиболее эффективный и широко применяемый в шахтном строительстве способ, при котором максимально используется мощная горнопроходческая техника, сокращаются подготовительные и вспомогательные операции. Все это позволяет достигнуть высокой скорости проходки, несмотря на необходимость последовательного ведения основных работ (бурение, уборка породы), устройства специальных буровых рам и подмостей в камерах большого сечения. Проходка камеры полным сечением может производиться в весьма устойчивых породах, при этом используются две схемы крепления постоянной, монолитной железобетонной крепью: в грудь забоя и с отставанием постоянной крепи. Схемы выбираются в зависимости от горно-геологических условий. В слабых неустойчивых породах или при большой высоте выработки этот способ проходки не рекомендуется.