§ 4. Укрепление откосов горных пород с помощью изолирующих покрытии

Изолирующие покрытия поверхности откосов служат для предо­хранения горных пород от влияния различных агентов выветрива­ния. Процессы выветривания особенно активизируются в местах интенсивной трещиноватости и общей нарушенное™ горных пород. Вообще выветриванию и осыпанию подвержены горные породы, слагающие все поставленные в предельное положение уступы. Но интенсивность осыпания будет различной в зависимости от склон­ности горных пород к выветриванию, способа заоткоски уступов

и пр.

При выборе способа покрытия поверхности откосов необходимо учитывать условия работы изолирующего слоя. Покрытие, выпол­няющее исключительно функцию изолятора, имеет назначение

53

преградить доступ к горным породам определенных агентов вывет­ривания. Например, если породы склонны терять прочность только в результате воздействия влаги, то их достаточно покрыть тонким слоем влагостойкого материала. Но если эти же породы реагируют на температурные колебания или склонны к окислению, то со вре­менем за изолирующим покрытием образуется слой разупрочнен-ных пород. Этот последний сам уже является изолятором по отно­шению к нижележащим породам и предохраняет их от дальней­шего разрушения. Но одновременно он оказывает давление на покрытие и с течением времени может разрушить его.

Таким образом, покрытия могут быть изолирующими и защитно-изолирующими. Одной из разновидностей последних являются тон­кие железобетонные подвесные стенки (см. § 2).

В качестве изолирующих покрытий применяют: набрызгбетон, полимерные материалы (карбамидные и эпоксидные смолы), битумы. Однако самостоятельное применение этих покрытий весьма ограничено, так как при длительном стоянии бортов большинство разновидностей горных пород в результате воздействия целого комплекса факторов теряет прочность и тонкое покрытие не в со­стоянии предохранить поверхность откосов от локальных вывалов. Сейсмическое действие взрывов усугубляет этот процесс. Поэтому наиболее надежным способом предохранения откосов от осыпания является устройство подвесных стенок. Такие стенки состоят из металлической сетки, на которую наносится быстротвердеющая смесь. Сетка прикрепляется к штангам, которые одновременно укрепляют отдельные блоки пород, подсеченные трещинами.

Наиболее доступными для предприятий и сравнительно деше­выми в настоящее время являются покрытия из набрызгбетона по металлической сетке диаметром 5—6 мм и размером ячеек 100X100 или 150X150 мм. При толщине бетонного слоя 50—70 мм такие стенки достаточно устойчивы и долговечны.

На Зыряиовском карьере произведено опытное покрытие уча­стка уступа северо-западного борта торкрет-бетоном по металли­ческой сетке. На Кальмакырском карьере один уступ на участке длиной 70 м покрыт набрызгбетоном без металлической сетки. Работы выполнялись в 1970 г., а уже через год на поверхности откосов наблюдались отдельные вывалы, что свидетельствует о ненадежности таких покрытий в условиях карьеров.

Для укрепления откосов на карьерах пригодны не все рассмот­ренные способы, наибольшее распространение получили механи­ческие. В качестве материалов для упрочнения и изоляции пород применяются материалы на цементной основе. Но в ближайшее время станет возможным применение синтетических смол.

Что касается таких способов укрепления, как химические, тер­мические и использование энергии взрыва, то они пока не вышли из стадии экспериментирования.

Механические способы укрепления откосов и цементация при­меняются в основном для укрепления скальных и полускальных

54

пород. Техническая возможность и экономическая целесообраз­ность укрепления участков бортов, сложенных этими породами, сомнений не вызывают. Укрепление больших объемов рыхлых по­род пока не получило на карьерах большого развития.

Опыт укрепления небольших участков уступов, сложенных рых­лыми породами, описан в работах [4, 58].