ВУЗ:
Составители:
11
при возникновении разрывных нарушений. При этом образуются сис-
темы микротрещин, которые раскрываются при ударных нагрузках в
ходе выемочных работ.
Трещины от взрыва возникают как вблизи взрываемого шпура,
скважины, так и в удалении от них вследствие интерференции упругих
волн. В последнем случае трещины от взрыва располагаются по ци-
линдрическим и сферическим поверхностям разного радиуса, концен-
трически вложенным одна в другую. Причина возникновения таких
трещин заключается в наложении растягивающих сил упругой волны
от серии взрывов.
Трещины горного давления образуются в условиях нарушения
природного равновесия в массиве. При этом гидростатическое дав-
ление преобразуется в негидростатическое: тензор напряжения меняет
свою форму от сферической к эллипсоидальной.
Растягивающие силы тензора направлены перпендикулярно
линии забоя, следовательно, трещины отрыва параллельны линии за-
боя. Исследования, выполненные автором в шахтах, показали широкое
распространение трещин горного давления, в частности отрывного
типа. Эти трещины имеют неровные стенки, они раскрыты, возникают
впереди груди забоя в 3 – 5 м, в алевролитах и алевритистых аргилли-
тах.
Помимо трещин отрыва, в забое лавы образуются трещины
скола, направленные под углом 45
o
к горизонту. Следы этих трещин на
границах породных слоев также простираются параллельно линии за-
боя лавы. Трещины имеют ровные стенки, с бороздками скольжения и
с глинкой трения. Образуются в аргиллитах впереди груди забоя лавы
в 10 – 30 м.
Трещины горного давления возникают с шагом, равным шири-
не стружки угля, вынутого комбайном, т.е. через 0,6 или 0,8 м.
В условиях отсутствия значительного горного давления, эти
трещины горного давления представлены закрытыми микротрещина-
ми, которые раскрываются при росте горного давления. Это происхо-
дит в том случае, если основная кровля, расположенная над пластом
угля, склонна к зависанию в отработанном пространстве лавы. Если
сделать мысленный разрез массива вдоль штрека, то при зависаниях
образуется плита, защемленная над забоем лавы – то есть плита с од-
ним защемлением. Поэтому эта плита, опираясь на угольный пласт и
непосредственную кровлю, раздавливает их, формируя трещины гор-
ного давления впереди забоя лавы. Если породы слабые – аргиллиты,
то в них возникают трещины скола в широкой (с шириной 10 – 30 м)
полосе, параллельной забою, а если в непосредственной кровле более
12
прочные алевролиты, то они разрушаются в узкой полосе (с шириной 3
– 5 м) впереди забоя.
Если непосредственная кровля отсутствует и над пластом за-
легают прочные песчаники основной кровли, то происходит зажатие
стоек секций крепи на жесткую, без раздвижки; раздавливается уголь-
ный пласт с отжимом угля от забоя, что приводит к увеличению ши-
рины призабойного пространства и к вывалам пород основной кровли.
Вывалы пород непосредственной и основной кровли по тре-
щинам горного давления происходят тогда, когда микротрещины со-
единяются в крупные трещины, которые затем раскрываются. Это про-
исходит при длительном отсутствии крепи под обнаженной кровлей.
Высота вывалов равна 1 – 10 м, распространяется до основной кровли,
включая ее породы.
Наличие трещин тектонического происхождения ухудшает со-
стояние кровли, и вывалы увеличиваются, достигая высоты 15 – 25 м
над угольным пластом. Иногда происходит завал лавы из-за большого
объема упавших пород.
Зависшая плита основной кровли периодически обламывается
за счет своего веса и давления горных пород, расположенных выше
основной кровли. Расстояние между линиями обреза плиты, то есть от
одного облома плиты до другого, называется шагом посадки основной
кровли. Трещинообразование начинается перед посадкой кровли в ре-
зультате роста опорного горного давления, следовательно, тогда же
возрастает и опасность вывалов пород кровли и завала лавы.
