§ 99. Об отжиме угля

Отжим VIля представляет собою по существу пластическую де­формацию части угольною пласта, ограниченной забоем и служащей опорой непосредственной кровли Под влиянием первичного горно­го давления угольный пласт заметно деформируется, и в этом его со­стоянии добыча угля облегчается.

Благоприятными условиями для получения отжима угля являются, способность пласта или его отдельных пачек или прослойков (если они имеются) к пластической деформации и наличие достаточно жесткой почвы. Если жесткость горной породы оценивать произведением Е-А (Е — средний модуль упругости и Д — плотность), то это произведение для угля должно быть значительно меньше, чем для породы почвы. Если соотношение величин Е-А будет обратным, то может иметь мес­то вместо отжима так называемып зажим угля.

Механизм отжима угля может быть представлен следующим обра­зом Под влиянием постепенно нарастающего горного давления пачки угля или прослойки сторонних минеральных включений в пласте (кальцита, гипса ит п ), способные пластически деформироваться, начинают выжиматься или как бы „вытекать" из пласта, давая тем са­мым возможность разрушатося остальной, более хрупкой, части плас­та. Этот процесс, понятно, будет протекать наиболее эффективно при наличии жесткого основания (почвы).

Управление отжимом угля практически возможно путем регулиро­вания величины горного давления, что достигается изменением шири­ны рабочего пространства или скорости подвигания забоя.

^ Ц , " ^ * 'Mffisz ■

Глава IX

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДОБЫВАЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД

§ 100. Вводные замечания

В этой главе излагаются элементы теории добываемое™ горных пород, разработанной автором на основе энергетического определе­ния твердости твердого тела, приведенного в § 16. Эта теория дает объективный мегод оценки добываемости горных пород и при этом весьма простой для применения. Этот метод требует несложных опе­раций в забое и последующего ситового анализа добытой породы. Небольшие по объему расчеты производятся по весьма простым формулам.

Помимо приложений, теория имеет, по мнению автора, и большое принципиальное значение, как значительно расширяющая комплекс вопросов, рассматриваемых механикой горных пород.

§ 101. Определения

Добыча — отделение при помощи горных работ части горной по­роды от ее массива. Этот термин обычно применяется по отношению к полезным ископаемым. Однако, имея в виду более общий случай, в последующем различия между полезным ископаемым и пустой по­родой не делается.

Добыча в горном деле является основной операцией и потому имеет особо важное техническое и экономическое значение.

В механическом отношении добыча — искусственное разрушение некоторой части массива горной породы. При добыче связных гор­ных пород происходит нарушение связей между частицами или зер­нами породы (интергранулярное разрушение), а также и самих зерен (интрагранулярное разрушение). Добыча сыпучих пород сводится к местному нарушению плотности массива и последующему отделению его части с разрушением или без разрушения зерен. В последующем имеется в виду добыча связных горных пород, представляющая по понятным причинам наибольший интерес.

Добываемость, или, точнее, степень добываемости, горных пород — большее или меньшее сопротивление, встречаемое при их добыче В этом смысле добываемость горной породы есть функция твердости, вязкости и упругости породы, ее сложения, строения и состояния, а также некоторых особых свойств породы.

iji j.

Это определение добываемости породы, являясь общим, не дает отчетливого критерия для оценки сопротивления породы при добыче. Ниже, в $ 105, формулировано другое определение добываемое™ горной породы. Там показано, что добываемоегь породы физичес­кая величина, имеющая для данной породы при определенных усло­виях определенное числовое значение.

Подбой и отбойка с помощью горных инструментов и машин, бу­рение и взрывание — наиболее часто применяемые на практике спосо­бы разрушения части массива горных пород в целях добычи. Отсю­да—применение соответствующих терминов: зарубаемость, отбойность, буримость, взрываемость. Эти термины по существу являются част­ными -значениями более общего термина „добываемость породы".