Горное дело:

Вопрос 1

Горное давление

Горное давление - напряжения, возникающие в массиве г. п., вблизи стенок выработок, скважин, в целиках, на поверхностях контакта порода - крепь в результате действия гл. обр. гравитац. сил, а также тектонич. сил и изменения темп-ры верх. слоев земной коры.          Наиболее общей формой проявления Г. д. является деформирование г. п., к-рое приводит к потере ими устойчивости, формированию нагрузки на крепь, динамич. явлениям (Горным ударам, Внезапным выбросам). Поэтому при проведении горн. выработок предварительно рассчитывают Г. д. для определения прочности несущих элементов подземных сооружений (стенок выработок, целиков и крепей) и выбора способов управления Г. д.          Первые методы расчёта Г. д. основывались на гипотезе, согласно к-рой Г. д. вызвано весом определённого объёма пород, приуроченного к данному несущему элементу.

Силы, которые проявляются в массиве горных пород после проведения в нем выработок и вызывают деформации горных пород, окружающих выработки, называют горным давлением. Горное давление усложняет технологию разработки и требует специальных мер: поддержания выработок, уменьшения пролетов выработок, увеличения интервалов между ними и т. п. Гораздо реже используют горное давление как положительный фактор для отделения полезного ископаемого от массива или для перемещения перекрытий, предохраняющих полезное ископаемое от засорения обрушенными пустыми породами.

Факторы, влияющие на горное давление и его проявление, делятся на природные и технические. К природным факторам относятся: 1) глубина залегания, которая в прямой пропорции увеличивает вес налегающей толщи пород; 2) силы тектонического происхождения; 3) физико-механические свойства пород, в первую очередь их крепость и трещиноватость.

В крепких, монолитных породах допускаются значительные обнажения, требуются меньшие затраты на поддержание выработок, но породы обладают выбросоопасностью. В породах трещиноватых или мягких затруднено поддержание выработок, но снижают возможность выбросов породы.

Технические факторы: 1) размер и форма обнажений. С увеличением обнажений возрастает необходимость в поддержании выработанного пространства, повышаются напряжения в окружающих породах; 2) расстояние между выработками или ширина целиков. Если этот размер мал, то возникает большое опорное давление; 3) способы образования выработок. Наиболее благоприятен гладкий контур выработки с ненарушенными краями, получаемый при механической отбойке и (в меньшей степени) при отбойке шпурами и скважинами малого диаметра, расположенными вдоль границ выработки; 4) интенсивность разработки в зоне повышенного горного давления. Важно завершить работы раньше, чем наступит стадия прогрессирующей ползучести и скорость деформации достигнет критической величины; 5) порядок разработки. Он должен быть таким, чтобы обеспечивалось наименьшее число целиков, рудных выступов и других участков, подверженных повышенному опорному давлению. При обрушении налегающих пород на отбитую руду недопустимо большое отставание в обрушении.