Источник: http://info.donntu.ru/el_izdan/geolog/news/6/vesnik7.pdf

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

ПРОТЯЖЕННОЙ ВЫРАБОТКИ НА ПОВЕДЕНИЕ ГОРНОГО

МАССИВА В ЕЕ ОКРЕСТНОСТИ

В общем комплексе работ, связанных с добычей полезных ископаемых подземным способом, важное место занима­ет крепление и поддержание капитальных и подготовительных вы­работок.

Опыт разработки угольных месторождений показывает, что в связи с ухудшением горно-геологических условий и увеличением протяженности поддерживаемых горных выработок их эксплуата­ционное состояние в течение срока службы в ряде случаев нельзя обеспечить из-за отсутствия достоверных данных об ожидаемых смещениях пород, о нагрузках на крепь и других влияющих факто­рах, поэтому выработки иногда приходится ремонтировать 2-3 раза. Вместе с тем, имеют место случаи, когда при проведении горных выработок устанавливается крепь с завышенным запасом прочно­сти, что приводит к излишним затратам труда, к нерациональному расходу крепежных материалов.

Основные горно-геологические факторы, влияющие на устой­чивость подготовительных выработок: литологический состав, мощность и физико-механические свойства пород непосредствен­ной и основной кровель и почвы пласта; глубина расположения вы­работки от земной поверхности; мощность и угол падения пласта; обводненность породы и выработки.

Основные горнотехнические факторы: способ проведения вы­работки; размер и форма сечения выработки; несущая способность, податливость и плотность крепи; положение выработки по отноше­нию к очистным работам собственного и сближенных пластов;

способ охраны выработки, увязанный с системой разработки; срок службы выработки.

В выработках, не подверженных влиянию очистных работ, смещения пород находятся в прямой зависимости от размера попе­речного сечения выработки [1]. При прочих равных условиях уве­личение площади поперечного сечения выработки приводит к уве­личению смещений пород.

К. Влаховский [2] считает, что с увеличением ширины выра­ботки увеличивается и напряженное состояние пород почвы, но си­лы, которые стремятся выдавить породы почвы, при увеличении ширины выработки увеличиваются непропорционально работе, требуемой для поднятия пород. Поэтому увеличение ширины вы­работки влечет за собой уменьшение пучения почвы, на что указы­вают П.В.Леонов и Н.В.Подъемщиков.

Согласно работе [3], в капитальных и подготовительных вы­работках с увеличением ширины выработки скорость и величина пучения почвы увеличивается.

Наблюдения Г.Г. Литвинского показывают, что смещения по­род возрастают в 1,1-3,1 раза с увеличением ширины выработки в зависимости от прочности пород, глубины разработки и грузоне-сущей способности крепи.

По данным работы [4], коэффициент влияния площади попе­речного сечения на величину смещений пород в выработке пропор­ционален корню квадратному из отношения величин смещений со­поставляемой и типовой выработки сечением 8 м². Увеличение площади поперечного сечения в 2 раза, при прочих равных услови­ях, приводит к увеличению смещений пород в 1,4 раза.

Таким образом, в научной среде нет единого мнения о харак­тере влияния площади сечения выработки на характер развития геомеханических процессов в массиве пород в ее окрестности, по­этому наблюдения за поведением пород при изменении сечения выработки, проводимой в одних и тех же горно-геологических ус­ловиях, является интересной и актуальной работой.