- •1. Горное давление и устойчивость крепи горных выработок
- •2. Факторы, определяющие устойчивое состояние выработок.
- •3. Свойства руд и пород хибинских апатито-нефелиновых месторождений.
- •Классификация пород и руд апатито-нефелиновых месторождений по устойчивости
- •4. Формы проявления горного давления и определение категории состояния горных выработок.
- •5. Способы управления устойчивостью горных выработок
- •5. Устойчивость незакрепленных и закрепленных горных выработок.
Таблица 3
Категория
Оценка состояния устойчивости
Категория по прочности
Категория по интенсивности трещиноватости
1
Устойчивое
I-IV
I-III
2
Среднеустойчивое
I-IV V
IV I-III
3
Слабоустойчивое
I-IV V VI
V
IV,
V I-V
Классификация пород и руд апатито-нефелиновых месторождений по устойчивости
Напряженное состояние.
Характерной особенностью апатитовых месторождений является действие в массиве сложного поля напряжений, обусловленного как гравитационным, так и тектоническими силами. На контуре выработки концентрация сжимающих напряжений в 2-3 раза выше, чем в массиве, в котором она пройдена.
В зависимости от соотношения величин действующих сжимающих напряжений на контуре выработок ( ) и предела прочности пород на сжатие ( ) приконтурный массив выработок может:
не разрушаться, т.е. сохранять длительную устойчивость в породах 1-й категории по устойчивости или разрушаться в виде вывалообразования в породах 2 и 3-й категории по устойчивости ( <0.3 );
постепенно хрупко разрушаться на контуре в виде шелушения и плитчатого расслоения пород, отслоения по трещинам (0.3 <0.5 );
разрушаться в виде стреляния пород, динамического заколообразования, интенсивного шелушения пород (0.5 <0.8 );
разрушаться в виде интенсивного стреляния пород и динамического заколообразования, микроударов и горных ударов ( 0.8 ).
Наличие и вид разрушений приконтурного массива (напряженное состояние массива) зависят от условий эксплуатации выработок. По условиям эксплуатации выработки подразделяются на две группы:
вне зоны влияния очистных работ,
в зоне влияния очистных работ.
В зоне влияния очистных работ горные выработки подвергаются воздействию сейсмовзрывных нагрузок, это может вызывать нарушение сплошности их приконтурного массива, дополнительное раскрытие имеющихся трещин и т.п.
На отдельных участках массива в зоне влияния очистных работ (в зонах опорного давления от очистных работ и от консоли покрывающих пород) действующие напряжения возрастают в 3-5 раз относительно напряжений в нетронутом массиве, что приводит к различным формам проявления горного давления в выработках (к хрупкому разрушению их приконтурного массива). При этом динамические нагрузки от взрывных работ могут активизировать процесс хрупкого разрушения во времени.
4. Формы проявления горного давления и определение категории состояния горных выработок.
Под категорией состояния выработки понимается характеристика состояния ее приконтурного массива. Каждая категория состояния выработки соответствует определенному напряженному состоянию массива горных пород и зависит от категории устойчивости пород.
Основные категории состояния выработок, пройденных в апатито-нефелиновых рудах и породах, и формы проявления горного давления приведены в табл. 4.
Таблица 4. Классификация категорий состояния горных выработок, пройденных в породах и рудах различной устойчивости, и напряженное состояние, характеризующее эти категории
Категории состояния выработок |
Напряженное состояние |
Формы проявления горного давления |
|||
в устойчивых породах (1к) |
в среднеустойчивых породах (2к) |
в слабоустойчивых породах (3к) |
|||
А |
д0.3с |
- |
- |
Выработка сохраняет устойчивость (разрушения и отслоения не наблюдаются) |
|
Б |
- |
д0.3с в породах IV, V категорий по трещиноватости |
Вывалы по трещинам |
||
В |
0.3с<д0.5с в породах I – III категорий по трещиноватости |
Постепенное хрупкое разрушение пород на контуре в виде шелушения и плитчатого расслоения пород, отслоения по трещинам |
|||
Г |
0.5с<д0.8с в породах I-III категорий трещиноватости |
- |
Стреляние пород, динамическое заколообразование, интенсивное шелушение пород |
||
Д |
д>0.8с в породах I-III категорий трещиноватости |
- |
Интенсивные стреляние пород и динамическое заколообразование, возможны микроудары и горные удары. |