содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

4.2 УСТОЙЧИВОСТЬ ВЫРАБОТОК

Устойчивость горной выработки — ее способность сохранять форму и размеры поперечного сечения, заданные по условиям эксплуатации. Выработка сохраняет устойчивость за счет прочности вмещающих пород и крепи, которая создает реактивное сопротивление нагрузкам со стороны массива.

 

Различают два вида устойчивости выработок: устойчивость незакрепленных и устойчивость закрепленных выработок. Основное условие устойчивости незакрепленной горной выработки выражают в следующем виде:
 

Таблица 4.1

 Если состояние монолитных пород устойчивое, то выработку можно не крепить. Устойчивые трещиноватые и мелкослоистые породы следует укреплять химическим путем или крепью в местах вывалообразования. В породах средней устойчивости, неустойчивых и весьма неустойчивых всегда необходима крепь.

Категорию устойчивости массива вокруг горизонтальной выработки устанавливают по измеренным смещениям пород на контуре выработки (табл. 4.1).

Устойчивость закрепленных горных выработок тесно связана с деформациями системы массив — крепь. Напряжения, возникающие на контакте крепи и массива в результате их силового взаимодействия, называют нагрузкой на крепь. Нагрузка на крепь может быть деформирующей и разрушающей.
 

 Если известно начальное смещение контура незакрепленной выработки до момента ввода крепи под нагрузку Uo, то необходимая конструктивная податливость крепи



Uр = Uс -Uо .

Способы обеспечения устойчивости горных выработок подразделяют на активные, пассивные и комбинированные. К активным способам относят способы охраны горных выработок — совокупность мероприятий, обеспечивающих устойчивость горных выработок за счет изменения напряженного состояния массива. Различают до 17 способов охраны выработок, которые включают расположение выработок в прочных породах, рациональную ориентировку выработок по отношению друг к другу и к напластованию, искусственные способы снижения напряжений в массиве и т. д. Пассивные способы — крепление горных выработок путем установки крепей, обделок, образования в массиве искусственно упрочненных зон. К комбинированным способам относят поддержание выработок — комплекс мероприятий, направленный на сохранение эксплуатационных качеств выработок в течение всего срока ее службы и включающий упрочнение массива, ремонт крепи, подрывку почвы, выпуск породы, занимающий полезное сечение выработки, ее перекрепление.

Несмотря на повышение за последние 15 лет несущей способности крепей горных выработок до 2 МПа, удельный объем деформированных капитальных выработок практически не изменился. В условиях постоянного роста глубины горных работ технически и экономически выгоднее сочетать эффективные способы охраны выработок с рациональными конструкциями крепей.