Глава VII

ГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

§ 62. Состояние вопроса

Горному давлению посвящена обширная литература. Перечни ее, помещенные в работах Евдокимова-Рокотовского [73], Леонтовского [74], Ростовцева [75] и др., включают сотни наименований. Исчерпы­вающий обзор этой литературы здесь опускается. Автор ограни­чивается лишь основным, что представляет интерес в настоящее время

Вопросы горного давления непосредственно изучаются уже свыше 10Э лет. Девятнадцатый век, как известно, был ознаменован расцветом теории В частности, широко была разработана теория упругих яв- лений, которая была связана с началами термодинамики и мате­матической физики, На этой основе получила широкое развитие строительная механика и, в частности, сопротивление материалов. Ме­тоды исследования и расчетные приемы, эффективно применяемые в этих отраслях знания, были привлечены и для изучения горного дав­ления Появились многочисленные теории горного давления.

Техника разработки месторождений полезных ископаемых в прош­лом веке, по сравнению с современной, находилась на низком уров­не. При разработке пластовых месторождений, в частности уголь­ных, применялись забои малой ширины с ручными работами. В связи с этим характер проявления горного давления и его величина не представляли факторов, сколько-нибудь значительно влияющих на технику и экономику разработок, и простейшие теории в основном были достаточны для объяснения тех или иных явлений.

Однако с заменой в забоях ручной работы машинной, в особенно­сти с появлением врубовых машин, что относится к первой четверти текущего века, положение вещей в корне изменилось. Ширина очист­ных выработок, например, значительно увеличилась и достигла сотен метров. Скорость подвигания забоев также значительно увеличилась. Прит работах с обрушением в движение начали приводиться огромные массы окружающих пород, и вопросы горного давления приобрели особую остроту. Возникла сложная проблема управления горным дав­лением, и предложенные ранее теории горного давления оказались в новых условиях недостаточными. С целью изучения проблемы начади широко применяться опытные наблюдения, экспериментальные иссле­дования с привлечением новейших средств изучения явлений (модели- |эдвание, оптический и сейсмический методы и др.). Появились новые теории горного давления,

Однако, несмотря на все указанное, учение о горном давлении р современном своем состоянии все е<де находится на опытном пути. ЭтОт этап не пройден, и еще не создано единой стройной теории. Основная причина этого — сложность явления, в котором участвует множество влияющих факторов, комбинирующихся между собой в различных взаимосочетаниях.

В последующем автор стремится внести в учение о горном давле­нии новые ^представления, устраняющие, по его мнению, некоторые из существующих противоречий и позволяющие наиболее объективно оценивать явления, связанные с горным давлением.

§ 63. Определения

Устойчивые обнажения горных пород в выработках не требуют крепления, и незакрепленные выработки стоят, выполняя свое назна­чение. Иначе обстоит вопрос в случаях, когда обнажения неустойчи­вы. Здесь для поддержания выработки нужны искусственные меро­приятия, в частности наиболее Ишроко применяемое мероприятие —руд­ничная крепь.

Непосредственное назначение рудничной крепи заключается в предупреждении или уменьшении деформаций обнажения с тем, что­бы они не приняли опасных размеров. Рудничная крепь препятствует развитию этих деформаций и при этом сама деформируется. Дефор­мация крепи — следствие механического воздействия на последнюю горной породы, называемого давлением горных пород на рудничную крепь, или, короче, горным давлением.

Деформации крепи под влиянием горного давления не должны выходить из пределов прочности материала крепи В этом случае горная выработка, как сооружение, будет устойчивой. Таким образом, следует различать устойчивость обнажения и устойчивость выработки как сооружения >■

Если деформации крепи под влиянием горного давления с течением времени не выходят из пределов упругости, то крепь называется жесткой. В противном случае крепь является податливой. В зависи­мости от конструкции и материала, податливая крепь испытывает пластические деформации своих частей или изменения своей формы в целом, сохраняя, однако, при всем этом свою несущую способ­ность

К искусственным мероприятиям по поддержанию подземных выра­боток в устойчивом состоянии, кроме рудничнсй крепи, относится также оставление предохранительных целиков и предохранительных толщ (потолочных, почвенных). Целики и предохранительные толщи испытывают так же, как[и крепь, горное давление и так же, как и крепь, деформируются. Однако здесь деформации могут быть допущены только упругие. В этом — существенное отличие этих мероприятий от рудничной крепи

Из изложенного следует, что термин „горное давление" следует' также понимать и более широко, чем давление горных пород на руд­ничную крепь. Под влиянием горного давления может находиться не только рудничная крепь, но и предохранительные целики и толщи, стен­ки выработок и т. п. В этом более широком смысле горное давле­ние — объёмная сила, которой обязаны деформации рудничной крепи и обнажений горных пород в выработках,

« i V»