11.3. Керування гірським тиском у капітальних і підготовчих виробках

Як ми вже відзначали вище, під керуванням гірським тиском розуміється сукупність заходів щодо регулювання гірського тиску й зрушення гірських порід, що оточують гірські виробки, з метою забезпечення їхньої безпечної експлуатації й створення необхідних умов ведення технологічних процесів видобутку корисної копалини.

Завдання керування гірським тиском у капітальних і підготовчих виробках включають у собі наступне:

1) Забезпечення необхідних вимог до форми, розмірам поперечних перерізів і сохраності виробок у часі з т.з.технології видобутку корисної копалини.

2) Забезпечення безпечних умов роботи людей і механізмів протягом усього строку експлуатації виробок.

3) Вибір найбільш економічних заходів щодо підвищення стійкості виробок й їхній підтримці.

Всі заходи щодо КГТ повинні бути спрямовані на зниження діючих напруг у масиві гірських порід і на підвищення деформаційних здатностей і міцностних характеристик приконтурної частини масиву.

Відстань між виробками (розміри ціликів) вибирають так, щоб не було накладення зон їхнього впливу.

Виробкам надається найбільш стійка форма поперечних перерізів. Вона визначається видом і параметрами напруженого стану масиву гірських порід, а так само його структурними особливостями.

Для горизонтальних виробок стійкі форми поперечних перерізів варто вибирати так, щоб виключити зони напруг, що розтягують, у покрівлі. Зміна напруженого стану порід навколо виробок можна досягти застосуванням потужних розпірних кріплень, здатних робити значні протитиски на навколишню виробку масив. При цьому різко змінюються умови деформування порід, підвищуються міцностні характеристики масиву порід внаслідок деформування їх в умовах об'ємного напруженого стану.

Максимально повинна використатися несуча здатність порід. Для цього потрібно при проходці виробки мінімально порушити породи (метод контурного висадження, проведення виробок буравленням на повний переріз).

Використається штучне зміцнення порід навколо виробки (тампонування-цементація, глинизація порід; установка анкерного кріплення, що виконує роль скріпних арматур).

Із всіх перерахованих способів підвищення стійкості виробок найбільше застосування має зведення у виробках того або іншого виду кріплення. Застосовують дерев'яну, кам'яну, бетонну, ж/б і тюбінгове кріплення. Ці види кріплення не змінюють деформаційно-міцностних властивостей порід, що оточують виробку, а лише деякою мірою обмежують їхньої деформації й запобігають руйнування.

Значно підвищую межу міцності на розтягання й зчеплення порід у приконтурній частини масиву при застосуванні різних видів анкерного кріплення внаслідок введення в породи металевих арматур і заповнення розкритих тріщин бетоном при залізобетонних штангах.

При зведенні кріплення дуже важливо знати напруги в масиві навколо виробки. Для розрахунку поля напруг використаються різні гіпотези гірського тиску. Вони засновані на передумовах про стани масиву гірських порід.

Найбільше широко при розрахунках використається гіпотези зводу, гіпотеза плит і балок, методи механіки суцільного середовища й ін.