S&T (Super Tehnology)

Многими исследователями, занимавшимися проблемами пучения пород почвы выработок принималась допустимая (критическая) величина смещений пород, не приводящая к тяжелым последствиям (или опасная, вызывающая существенные проблемы и затраты на поддержание).

Ю.З. Заславский, в качестве такого критерия вводит понятие "порог пучения" - величина вспучивания почвы, при которой процесс пучения начинает заметно сказываться на состоянии выработки. Им принято значение "порога пучения" 10 = 20 см. Г.П. Шестаков считает критической величиной смещений пучащих пород, поведением которых еще можно управлять и < 0,3 м, относя их согласно принятой им классификации к «умеренно пучащимся» породам. По смещениям выше указанной величины он относит породы к "пучащимся" (0,3...0,7 м) и сильно пучащимся (более 0,7 м).

Уменьшить величину радиуса области неупругих деформаций можно путем увеличения прочности приконтурного массива. Для этого можно, во-первых, провести его упрочнение минеральными или синтетическими вяжущими веществами. Это мероприятие должно быть проведено в призабойном пространстве до образования области неупругих деформаций, что не всегда возможно по технологическим и горно-геологическим причинам. Упрочнение приконтурного массива в забое выработки может быть осуществлено также путем установки анкерных болтов с закреплением их по всей длине.

Во-вторых, весьма эффективной мерой при существующих глубинах разработки может оказаться изоляция боковых пород, препятствующая возможности контакта с рудничной атмосферой. Известно, что породы, намокая в обнажениях, теряют до 80% своей первоначальной прочности. В особенности это характерно для основных углевмещающих пород - аргиллитов и алевролитов.

Известные исследования поведения пород в условиях «жесткого» деформирования показали, что максимальная величина объемного разрыхления (приконтурная область массива) очень чувствительна к наличию бокового давления. Причем чем ниже прочность пород, тем сильнее сказывается эффект подпора. В выработках роль бокового давления для приконтурного массива играет отпор крепи Р0. Поэтому уменьшение величины объемного расширения приконтурного массива возможно путем применения конструкций крепи, имеющих высокую несущую способность, в первую очередь, имеющих замкнутый контур - кольцевые и крепи с обратным сводом. Значительный эффект дает способ предварительного уплотнения приконтурных пород гидростойками перед укреплением их анкерами, а также укрепление приконтурных пород анкерами перед повторным использованием выработки.

На основе решения задачи о критическом радиусе ЗНД - критерия вспучивания при представлении явления пучения пород почвы, как факта потери упругопластической устойчивости породного массива, предложен более удобный с практической точки зрения критерий вспучивания - в виде критических смещений пород почвы, находящийся в нелинейной зависимости от критического радиуса ЗНД и среднего объемного расширения пород в ЗНД.