Контроль почвы в подземных шахтах

Основной целью контроля почвы является поддержка безопасных выработок в скале и почве (сроки управления слоями и управления склонами также используются в подземных выработках и на поверхности шахт, соответственно). Контроль почвы также находит множество применений в области инженерных проектов в области гражданского строительства, таких как туннели, гидроэлектростанции и базы данных ядерных отходов. Он был определен как практическое применение механики горных пород в повседневной добычи. Национальный комитет США по механике горных пород предложил следующее определение: «Механика горных пород является теоретической и прикладной наукой о механическом поведении горных пород и горных масс; это та отрасль механики, которая связана с реакцией камня или каменных масс на силовые поля их физической среды ".

Каменные массы проявляют чрезвычайно сложное поведение, и механика горных пород и наземный комплекс управления были предметом значительных фундаментальных и прикладных исследований по всему миру с 1950 года. Во многих отношениях наземного контроля это ремесло считалось более, чем наукой. Контроль требует понимания структурной геологии, свойств породы, подземных вод и режимов наземных стрессов и знание того, как эти факторы взаимодействуют. Инструменты включают методы исследования местности и тестирования пород, меры по минимизации ущерба горной массы, вызванных взрывами, применения методов проектирования, мониторинга и наземного обеспечения. Несколько важных событий, которые произошли в механике горных пород и наземного контроля в последние годы, в том числе развитие эмпирического дизайна и методов компьютерного анализа для проектирования рудника, внедрения и широкого использования различных инструментов мониторинга земли и развития специализированных инструментов наземной поддержки и методы. Многие горных служб имеют опорные отделы, укомплектованные инженерами, специалистами и техниками.

Подземные отверстия труднее создавать и поддерживать, чем каменные или грунтовые склоны, поэтому подземные шахты в целом должны выделять больше ресурсов и проектных усилий для контроля за почвой, чем поверхностные шахты и карьеры. В традиционных подземных способах добычи, таких как усадка, вырезания и заполнения, работники непосредственно находятся под влиянием потенциально неустойчивых грунтов в рудной зоне. В объемных методах добычи, таких как взрывчатое очистки, рабочие не входят в зону пород. В последние десятилетия протекает тенденция к отказу от селективных методов в пользу объемных методов.

Типы оползней почвы

Каменные структуры и давлиння на породы являются важными причинами нестабильности в шахтах.

В частности горная масса состоит из неповрежденной породы и любого количества каменных структур или структурных разрывов. Основные виды каменных структур включают наслоения (плоскость раздела, которая отделяет индивидуальные слои), складки (изгибы в пластах горных пород), ошибки (переломы, в которых происходит движение), дамбы (фабулярного проникновения магматических пород) и суставов (разломы геологического происхождения вдоль которых не было видно смещения). Следующие свойства структурных разрывов влияют на инженерную поведение горных пород: ориентация, расстояние, сопротивляемость, жесткость, диафрагмы и наличие заполнения материала. Коллекция соответствующей структурной информации является важным компонентом для инженеров и геологов в программе управления почвой и горными работами. На данный момент доступны сложные компьютерные программы для анализа структурных данных и геометрии и стабильности клиньев в поверхностных или подземных шахтах.

Напряжение в скале также может привести к нестабильности в шахтах; знание поведения напряженно–деформированного состояния горных пород имеет важное значение для инженерной конструкции. Лабораторные тесты на цилиндрических образцах породы с керна может предоставить полезную информацию о прочности и деформируемость не разработанных пород; различные типы пород ведут себя по–разному, от пластической поведения соли к упругой, хрупкого поведения многих твердых пород. Сообщение имеет существенное влияние на прочность и деформируемость всей горной массы.

Есть некоторые общие типы оползней каменных склонов в поверхностных шахтах и карьерах. Скользящие блочные оползни происходит там, где движение занимает место вдоль одной или нескольких горных сооружений (плоскость сдвига, путь следования, клин, пошаговое продвижение или обвал плит); разрушение при сдвиге может произойти в почве или слабых пород массового склона; дополнительные виды обвалов включают свержение блоков, образованных круто падающими структурами и оползнями (например, взбивания блоков при замораживании–оттаивании или при наличии дождя).

Основные сдвиги наклона могут быть катастрофическими, хотя нестабильность не обязательно означает обвал наклона с функциональной точки зрения. Стабильность в отдельных слоях, как правило, имеет более непосредственное отношение к работе, поскольку смещение может произойти с небольшим предупреждением, с возможной потерей жизни и повреждения оборудования. В подземных выработках, нестабильность может возникнуть в результате движения и распада каменных блоков вследствие структурной неустойчивости, неустойчивость пород вокруг отверстия в результате высокой нагрузки на породы, сочетание стресс–индуцированного разрушения горных пород и структурной неустойчивости и нестабильности, вызванной горных ударов. Структура пород может влиять на выбор подземного способа горнодобывающей работы и проектирование горнодобывающих макетов, поскольку он может контролировать стабильность раскопок пролетов, требования к поддержке и осадки. Породы на глубине подвергаются нагрузке, возникающей от веса верхних слоев и от стрессов тектонического происхождения, а горизонтальные напряжения часто больше, чем вертикальные. Когда начинаются шахтные раскопки, поле напряжений вокруг этого отверстия меняется, и может превышать прочность горной массы, в результате чего возникает нестабильность.

Существуют также различные типы сбоев, которые обычно наблюдаются в подземных скальных пластах. Под низким уровнем стресса, обвалы во многом структурно контролируемых из клиньев или блоков, падают с крыши или соскальзывают со стен отверстий. Эти клинья или блоки формируются пересечением структурных разрывов. Если свободные клинья или блоки не поддерживаются, обвал может продолжаться до тех пор, пока не произойдет полного открытия. В пластовых месторождениях, разделение дна и обвал может происходить по плоскостям наслоения. Под высоким уровнем стресса, обвал заключается в хрупком растрескивании и соскальзывания в случае массивной горной массы из нескольких суставов, к более пластическому типу обвала для сильно сочлененных горных пород.

Горные удары могут быть определены как повреждение котлована, которые происходят в внезапной или сильной манере и связанных с сейсмическими событием. Различные механизмы горных ударов и повреждений было обнаружены, а именно расширение или изгиб скалы из–за разрыва вокруг отверстия, камнепады, вызванные сейсмическим тряской и выбросами породы через передачи энергии от удаленного источника сейсмических сигналов. цилиндрических образцах породы с керна может предоставить полезную информацию о прочности и деформируемость не разработаны пород; различные типы пород ведут себя по – разному, от пластической поведения соли к упругой, хрупкого поведения многих твердых пород. Сообщение иметь существенное влияние на прочность и деформируемость всей горной массы.

Есть некоторые общие типы оползней каменных склонов в поверхностных шахтах и карьерах. Скользящие блочные оползни происходит там, где движение занимает место вдоль одной или нескольких горных сооружений (плоскость сдвига, путь следования, клин, пошаговое продвижение или обвал плит); разрушение при сдвиге может произойти в почве или слабые породы массового склона; дополнительные виды обвалов включают свержение блоков, образованных круто падающими структурами и оползнями (например, взбивания блоков при замораживании – оттаивании или при наличии дождя).

Основные сдвиги наклона могут быть катастрофическими, хотя нестабильность не обязательно означает обвал наклона с функциональной точки зрения. Стабильность в отдельных слоях, как правило, имеет более непосредственное отношение к работе, поскольку смещение может произойти с небольшим предупреждением, с возможной потерей жизни и повреждения оборудования. В подземных выработках, нестабильность может возникнуть в результате движения и распада каменных блоков вследствие структурной неустойчивости, неустойчивость пород вокруг отверстия в результате высокой нагрузки на породы, сочетание стресс– индуцированного разрушения горных пород и структурной неустойчивости и нестабильности, вызванной горных ударов. Структура пород может влиять на выбор подземного способа горнодобывающей работы и проектирование горнодобывающих макетов, поскольку он может контролировать стабильность раскопок пролетов, требования к поддержке и осадки. Породы на глубине подвергаются нагрузке, возникает от веса верхних слоев и от стрессов тектонического происхождения, а горизонтальные напряжения часто больше, чем вертикальные. Инструменты для определения уровня давления на почву перед добычей. начался. Когда начинаются шахтные раскопки, поле напряжений вокруг этого отверстия меняется, и может, превышать прочность горной массы, в результате чего возникает нестабильность.

Существуют также различные типы сбоев, которые обычно наблюдаются в подземных скальных пластах. Под низким уровнем стресса, обвалы во многом структурно контролируемых из клиньев или блоков, падающих с крыши или соскальзывают со стен отверстий. Эти клинья или блоки формируются пересечением структурных разрывов. Если свободные клинья или блоки не поддерживаются, обвал может продолжаться до тех пор, пока не произойдет полного открытия. В пластовых месторождениях, разделение дна и обвал может происходить по плоскостям наслоения. Под высоким уровнем стресса, обвал заключается в хрупком растрескивании и соскальзывания в случае массивной горной массы из нескольких суставов, к более пластическому типу обвала для сильно сочлененных горных пород.

Существуют также различные типы сбоев, которые обычно наблюдаются в подземных скальных пластах. Под низким уровнем стресса, обвалы во многом структурно контролируемы из клиньев или блоков, падающих с крыши или соскальзывающих со стен отверстий. Эти клинья или блоки формируются пересечением структурных разрывов. Если свободные клинья или блоки не поддерживаются, обвал может продолжаться до тех пор, пока не произойдет полного открытия. В пластовых месторождениях, разделение дна и обвал может происходить по плоскостям наслоения. Под высоким уровнем стресса, обвал заключается в хрупком растрескивании и соскальзывании в случае массивной горной массы из нескольких суставов, к более пластическому типу обвала для сильно сочлененных горных пород.

Горные удары могут быть определены как повреждение котлована, которые происходят в внезапной или сильной манере и связанных с сейсмическими событием. Различные механизмы горных ударов и повреждений были обнаружены, а именно расширение или изгиб скалы из-за разрыва вокруг отверстия, камнепады, вызванные сейсмическим тряской и выбросами породы через передачи энергии от удаленного источника сейсмических сигналов.