Научная статья на тему 'Классификация и критерии оценки сложных горно-геологических условий при строительстве подземных сооружений'

Классификация и критерии оценки сложных горно-геологических условий при строительстве подземных сооружений Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
3103
224
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Картозия Б. А., Корчак А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Классификация и критерии оценки сложных горно-геологических условий при строительстве подземных сооружений»

«і*

Б.А.КАРТОЗИЯ, А. В.КОРЧАК Московский государственный горный университет

еТРОШ'ЕЛЬНАЯ ГЕОТЁХНОЛОГШ!

Классификация и критерии оценки сложных горно-геологических условий при строительстве подземных сооружений

Изменение экономических взаимоотношений и формирование различных видов собственности, усложнение горно-геологических условий разработки полезных ископаемых, ухудшение экологической ситуации горнопромышленных регионов в сочетании с развитием урбанизации крупных городов предопределяют объективную необходимость формирования новых методологических подходов к решению проблемы освоения подземного пространства в частности, научного обоснования проектирования строительства подземных сооружений.

Само по себе понятие «подземное сооружение» включает многофункциональное потребительское качество, отражающее различные аспекты этого качества. К подземным сооружениям относятся:

• выработки горнодобывающих предприятий (стволы, камерные выработки околоствольных дворов, квершлаги, штреки, бремсберги, уклоны, и т.п.)

• транспортные и гидротехнические тоннели;

• объекты метрополитена (станции, перегонные и эскалаторные тоннели);

• коллекторные тоннели коммунального хозяйства крупных городов;

• подземные пешеходные переходы с помещениями попутного обслуживания, подземные малогабаритные служебные тоннели для загрузки оот»ектов торговли, производственные и другие склады повседневного пользования;

• камерные выработки подземных объектов гидроэнергетики (машза-лы), хозяйственного назначения (аграрные предприятия, хранилища, склады, гаражи, автостоянки), социального назначения (библиотеки, спортзалы, кинозалы, рестораны, бассейны, больницы, музеи, научные центры), экологического назначения (хранилища-могильники для радиоактивных отходов и вредных веществ, опасные производства) , оборонного назначения.

Условия, в которых происходит строительство подземных сооружений, характеризуются совокупностью переменных природных, техногенных и антропогенных факторов, взаимодействие которых создает множество комбинаций, отражающих специфику требований к способам их строительства, эксплуатации или повторного использования.

Существенное влияние на процесс строительства подземных сооружений оказывают внешние (по отношению к подземному объекту) факторы. К ним относятся: географо-климатические, горно-геологические (исходное состояние массива горных пород), социально-экономические, экологические, ресурсные, сырьевые, финансово-инвестиционные.

Современный уровень типизации технических решений при проектировании строительства и эксплуатации подземных сооружений в сложных горно-геологических условиях характеризуется достижением соответствия между характеристиками проектируемых объектов и способами их строительства в рамках узкой специали-

зации, например, строительства выработок горнодобывающих предприятий, подземных сооружений коммунального назначения, транспортных, гидротехнических тоннелей и др. Такая типизация вступает в объективное противоречие с многообразием условий строительства подземных сооружений, выражающихся как в общей тенденции ухудшения горно-геологических условий, так и в объективной вероятностной природе проявления свойств вмещающих породных массивов. В этом контексте, стохастически возникающие задачи проектирования строительства подземных сооружений, решаемые в рамках узкой специализации, имеют локальный, частный характер.

Многочисленные проявления сложных гидрогеологических (прорывы воды в выработки), геомеханических (проявления вывалообразования, незатухающее пучение почвы выработок) и газодинамических (внезапные выбросы угля, породы и газа, горные удары) условий, сопровождающие строительство подземных сооружений, несмотря на применяемые технологические меры по их предупреждению, свидетельствуют о необходимости разработки системного обоснования проектирования подземных объектов, учитывающего в комплексе все взаимовлияющие факторы (горно-геологические, горно-технические, социальные и другие).

«Строительная геотехнология», как составная часть комплекса горных наук, предметом изучения которой являются вышеперечисленные процессы [10] исследует комбинации объективных законов природы применительно к искусственно создаваемым системам «человек - подземное сооружение - массив горных пород». Подобные закономерности принято называть комбинационными. Они обладают всеми присущими закономерностям признаками: объективностью, общностью, повторяемостью, устойчивостью и внутренней необходимостью. Число таких закономерностей адекватно числу искусственных систем, то есть условий подземного строительства, в которых функционирует тот или иной гор-но-строительный процесс.

Поэтому, прямой перенос типовых решений проектирования при подземном и шахтном строительстве в другие условия реализации невозможен. Это противоречие отражает объективную реальность, когда многообразие природных условий не имеет механизма соотнесения с принципами формирования технологий реализации -строительством подземных сооружений в сложных горно-геологических и территориальных условиях.

Изучение условий строительства подземных сооружений для различных целей (отработки месторождений полезных ископаемых, подземных объектов различного назначения) вскрыло противоречие, которое отражает недостаточность типизации решений, базирующихся на общих закономерностях ведения горно-проходческих работ, что затрудняет их распространение на решение аналогических задач в других условиях, отличающихся даже незначительным числом новых факторов. Разрешение данного противоречия находится в области анализа и синтеза классификаций, как обобщенной информации накопленного опыта, типизации методов подготовки, способов воздействия на массив горных пород, способов строительства и обеспечения устойчивого функционирования подземных сооружений в сложных условиях, а также опыта формирования самих классификаций.

Поскольку каждый конкретный участок массива горных пород, включенный в природно-техногенную систему характеризуется определенными физико-механическими свойствами и различными видами состояний, необходимо применение методов и способов, позволяющих путем соответствующих воздействий , придавать ему требуемые свойства и состояния, т.е. производить подготовку массива горных пород для получения заданного качества (типа условий).

Таким образом, под методами подготовки массива подразумевается совокупность способов направленного воздействия на массив горных пород, позволяющих изменить его физико-механические свойства или состояние до начала горно-строительных работ.

Под способами воздействия на массив ■иенмается комплекс технических мероп-|шхтий, обеспечивающих достижение за-дтну по условиям строительства свойств шли состояния массива горных пород.

Сам термин «сложные условия» следует употреблять в увязке с конкретным тех-■ологическим процессом. Первая попытка ■одной классификации сложных горно-геологических условий строительства подземных сооружений сделана в работе [1], ще сложные горно-геологические условия подразделяются на сложные гидрогеологические, горно-технические и геомеханиче-схне. Разработанная классификация строительства и поддержания подземных сооружений носит качественный характер, поэтому для ее практического использования требуется располагать количественными показателями (критериями), позволяющими отнести реальные условия строительства подземных сооружений к той или «вой группе сложных условий. Кроме того, два типа сложных условий (гидрогеологические и горно-технические) в большей степени относятся к процессу проходки горных выработок, а третий тип (геомеха-няческие) к процессу их крепления и поддержания.

В этом прослеживается определенная условность данной классификации, т. к. при любом типе условий могут возникнуть сложности, связанные с креплением подземных сооружений, например создание водонепроницаемости конструкций крепей в сложных гидрогеологических условиях и т.п.

Породный массив, как сложная природная среда, предоставляет многокомпонентную систему и может рассматриваться как система взаимосвязей фазовых состояний, причем эти взаимосвязи отражают многообразие причинно-следственных факторов природных, техногенных и антропогенных воздействий. Схема взаимосвязей фазовых составляющих породного массива показана на рис. 1.

Основой построения таких взаимосвязей являются выявленные возмущения в природной среде, которые являются реакциями массива на технологические воздей-

ствия при строительстве подземного сооружения в реальном масштабе времени. В процессах проектирования учет этих взаимодействий реализуется путем предусмотрения в проектируемых технологиях специальных мероприятий, направленных на снижение этого воздействия.

Сложные усЛОйИЛ строительства подземных сооружений

Рис. I Схема взаимосвязей фазоьш составляющих порошки < массияя

Потребности в создании подземных сооружений формируют необходимость обращения при проектировании строительства подземных сооружений к имеющемуся опыту, то есть к тем структурам классификаций, которые с одной стороны - ограничивают информационное поле поиска способов строительства, соответствующих конкретным условиям, а с другой стороны

- определяют направление и области необходимых конкретных решений.В этом аспекте выявление основания классификационных групп является необходимой операцией структурного анализа классификаций. Кроме того, анализ классификационных структур способов строительства

подземных сооружений выявил вопрос о необходимости их формирования по функциональным признакам, как общим системным признакам, позволяющим на уровне информационной технологии разрабатывать и реализовывать в проектах строительства подземных сооружений основы регулирования и управления технологическими процессами, обеспечивающими безопасность и стабильность функционирования подземных сооружений. Системное обобщение технологических структур создания подземных сооружений, методов подготовки и способов воздействия на массив, обеспечивающих безопасность строительства, сформировало базу для выявления соответствия между технологическими процессами строительства подземных сооружений и методами обеспечения эффективного использования технологий за счет влияния на состояние массива при строительстве подземного сооружения.

Методы/подготовки\массива

С иэыенекивм фиэюто“**ехл н>гчеехи>: свойств пород

Роэ иэи&иониз 1

физики-механических ] ____свойств пород •]

ж'

Временное из- Длительное ! Создание Со'доанне по-

менение фиэи- изменение фи- временных стоянных

кс-механичес- зихо-мгхэнн- строительных СТрОиТЕЛЬ Н ь

ких свойсп» ческих свой- конструкций конструкций

пород ств пород |

Способы ВС

- »{"Замораживание

эдеиствия

1 г

на массив

Гампонаж

Кессон *

1 Глиннэзимя

Шпунтовые ; ограждения

Опускные

сооружения

—»|~Вод<

©понижение

3_

Битумизация

Стена ь | грунте I

Е

Силикатизация

|~ Э-ясктроосмос ~|

Смолиэация

ГП р«5ТН у офдеи-! траинонная I завеса

Рис. 2 Методы подготовки н способы воздействия ка массив горных пород при строительстве подаш»1ыл сооружений в сложных гидрогеологических условиях.

На рис. 2 представлена классификация методов подготовки и способов воздейст-

вия на массив горных пород при строительстве подземных сооружений в сложных гидрогеологических условиях. Под сложными гидрогеологическими условиями следует понимать такие условия, при которых обводненность породных массивов исключает возможность строительства подземных сооружений обычными способами.

В этих случаях для борьбы с водой и давлениями, вызываемыми ее присутствием в породах, применяются способы воздействия на массив (специальные способы) . К основным случаям применения специальных способов относится строительство подземных сооружений:

• в рыхлых водонасыщенных породах (плывунах), представленных слабосвязанными песчано-глинистыми породами различного гранулометрического состава, которые под воздействием гидростатического напора приобретают свойства текучего тела;

• в устойчивых трещиноватых весьма водообильных породах, представленных песчаниками, известняками, мергелями и т.п.

Критериями отнесения шрно-геологи-ческих условий к сложным гидрогеологическим в зависимости от способа воздействия на массив являются, например: предельная глубина расположения водоносного горизонта и коэффициент фильтрации пород (Кф >1-2 м/сут) при водопониже-нии, величина раскрытия трещин (Ктр = 0,2-50 мм) и величина удельного водопог-лащения (Кв > 0,01 л/мин) при цементации горных пород.

На рис. 3 представлена классификация методов подготовки, способов воздействия на массив горных пород, организационно-технические решения при строительстве подземных сооружений в сложных газодинамических условиях. Под сложными газодинамическими условиями следует понимать такие условия, при которых проходка горных выработок вызывает самопроизвольное разрушение угольного (породного) массива под действием горного давления, давления газа и собственного веса угля (породы).

а - прочность угля, кПа.

[ С|х(Ыывгазодш»йлч«с«ивус110вия

Методы подготовки массива^

Уменьшение 1

Снижение ~~| «аирдалсикого

состояния массндо |

га:юнск;кс>ста к-* Изменен не

массива с»н>Яств массива

у' Способы воз дек с т б и я на массив

т | НЛ'МГОНАПОрМС’* ■ 1 уалахмемме пласта * —* Торпедирование при-эабойной части пласте

” 1 Родроэымы&ание * 1 ооерп&оддо полостей ¥ раэгру-эочнде щелей (пазоу1

1д?газация призабойной • | масти пласта щ » Гилроотжкм у! ОЯЬМОГС яла ста

£ 1 Гядрорыхлениг - 1 ут^ольнод'п плчета к" ► 4>и^>«^о-кимичоска м обр аг> т ка ила ста

Организационно-технические сешенил

3 Методы подготовки, способы «оэдсйстаи* на массив горкыл пород, ционно-тс.хничгскиг решения при строительстве рюдземни* ннй в сложных газодинамических условиях

Критериями отнесения горно-геологических условий к сложным газодинамическим, в зависимости от вида проявления, являются:

• при горных ударах - показатель удароопасности угля Р. Например, для Кузнецкого бассейна установлено отношение упругих деформаций к полным, характеризующее зависимость потенциальной ударо-опасносги пластов от прочности угля [2]:

Р=еущ/еПйл-100%^

0,013(7-12 при 1000 < ст < 8000 90 при 8000 < а <, 20000,

где £улр - упругая относительная деформация;

Сдод - полная относительная деформация;

Пласт считается потенциально удароопасным при Р>70 %

• при внезапных выбросах угля -

а) относительная газообильность (10 и более м3/т суточной добычи);

б) комплексный показатель выбро-соопасноста пласта Пс (2]. В Кузбассе выбросоопасносгь пласта прогнозируется следующей зависимостью:

п =Р - 14 f2 .

с гтах ■> пип ’

где Ргтах " наибольшее давление газа;

/ тЫ - наименьшее значение коэффициента крепости угля по угольным пачкам. При Пс Э: 0 пласт считается опасным.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для Карагандинского бассейна:

пе=йР,- (Ш0/ргти )•/*„,

где ЬР^ - показатель начальной скорости газоотдачи угля с учетом его естественной влажности для пачки с наименьшим

На Воркутинском месторождении, а также на месторождениях Приморского края и Сахалина угольные пласты считаются опасными при давлении газа в разведочных скважинах более 1 МПа. в) предельное значение комплексного показателя степени метаморфизма Мгр [2] .

• - при выбросоопасных песчаниках

- по дискованию керна (количество в 1м керна выпукло-вогнутых дисков) [3].

На рис. 4 представлена классификация методов подготовки, способов воздействия на массив горных пород, организационнотехнические решения при строительстве подземных сооружений в сложных геомехани-ческих условиях. Под сложными геомехани-ческими условиями следует понимать такие условия, при которых строительство подземных сооружений вызывает образование областей разрушения или незатухающие пластические деформации массива горных пород.

\

Методы/подготовкиМассива

Ишененне на пряжен но-дсфор-мнроьанною состояния массива

СПССОбЫ БОЗЛеЙ

г.. "

| 1Ъэгрузка каиуфлетмыи \

! |Г;рыНОМ |*.....

Иа.’И'ру’жа скважинами * —

Разгрузка щелями

Изменение механических I свойстн массива

•Твн^» на массив

| Активная разфу^кз, но-1 с;к;^уюше<' упрочнение I

‘ плотсилс пороц

ЬЗрЫВОМ

1

Уирочкяклишг тлмгюиаж!

:ган1;з а цкекно-технические селения

,, _______ " ^ ГУс1ройл»1' оСуаиюю

Подрыт пород лочхы к

_____________I_________________^

Исрскрспяемнс

Залхчугыс яотлрукинк 1 Г Форм» гш&еречжно се-крслсм I I чеынх аир^ботш

Отстнпялнс II^ьлоВИНОЙ | креп к от з*£к>я 1

КрСПЦ ипвыюсмно* МОЩНОСТИ

&

’|^Л

сяольтоаярие гг\ит?’1с>-гмческов ио/тлияости крепя

Грооо^ рнчрушенци 1*яс

<нн*: ЬЕИ1, кои6*йнг>вы»

Иис А Мггодь> иодготоики. способы нпччгйпким на мгич-н* горних порол, организационно-технические решения при гтрк)и-(сл1.сгис мол'гсмш.и гги?ружс«ий в сложных геомгханлчеекмч уелгжимл

В соответствии с классификацией, приведенной в СНиП Н-94-80, эти условия реализуются в породах III и IV категорий устойчивости.

Основными механическими процессами, формирующими сложную геомехани-ческую ситуацию, являются:

• пластическое деформирование пород, вызывающее значительные смещения пород кровли и, особенно, почвы (пучение);

• образование вокруг подземного сооружения областей запредельного состояния и, особенно, руинного (полного) разрушения пород, реализуемого в виде сплошного сводо-образования с отделением значительных объемов пород от массива или их деформирования без разрывов сплошности массива.

Качественная и количественная характеристика реализации механических процессов в породном массиве вокруг подземных сооружений определяются следующими факторами:

• физико-механические свойства горных пород и структурно-механические особенности породного массива (прочность, деформируемость, пористость, трещиноватость, фильтрация, влагоемкость, температура пород, газоносность массивов, начальное напряженно-деформированное состояние пород и др.);

• закономерности поведения пород под нагрузкой (нелинейность деформирования, проявление реологических процессов, особенности деформирования за пределом прочности, время действия нагрузки);

• способ проходки и организационно-технические решения при строительстве подземных сооружении (форма и размеры поперечного сечения, буровзрывные работы, отставание постоянной крепи от забоя, уступный забой и др.);

• взаимосвязь технологических, гидрогеологических, геомеханических и газодинамических процессов при строительстве подземных сооружений.

Известны три основных подхода к решению задачи по оценке устойчивости незакрепленных выработок. Первый основан на прочностных и деформационных критериях, позволяющих качественно и количественно оценить уровень развития деформационных процессов. Второй подход основан на некоторых абстрактных численных показателях (например, баллах) совокупно учитывающих различные горно-геологические, горнотехнические и технологические факторы. И, наконец, третий подход является вероятностно-статистическим.

Наибольшее распространение получили прочностные критерии, основанные на условии недопущения образования на контуре выработки областей предельного и запредельного состояния [5].

Прогнозирование устойчивости, в общем виде, сводится к сопоставлению главного максимального напряжения а?, действующего на контуре незакрепленной выработки, с прочностью вмещающих пород на одноосное сжатие или растяжение аш. Выработка считается устойчивой если выполняется условие:

Ч1 ~апл<0'

Такой подход позволяет интерпретировать этот критерий, строго говоря, как прочность незакрепленной, выработки.

Различные варианты данного условия связаны либо с уточнением методики определения численного значения предела прочности пород, для чего используется целая система коэффициентов, позволяющих учесть влияние различных горно-геологических и горно-технических факторов (пластические и реологические свойства пород, трещиноватость, сплошность, естественную и искусственную неоднородность, анизотропию, форму выработки, вид начального напряженного состояния, способ проведения выработки и т.д.), либо с различным способом сравнения напряжений и прочностных характеристик (в точке, на площадке, в условной зоне, по периметру выработки).

Статистическая обработка данных о состоянии горных выработок Центрального района Донбасса [б], эксплуатируемых без крепи позволили не только подтвердить правомерность подобного подхода, но и предложить критерий К, характеризующий степень устойчивости породного обнажения:

К=уН/ос^

где - предел прочности на одноосное сжатие; уН - вертикальная составляющая начального поля напряжений. При значениях К > 0,24 породы считаются неустойчивыми.

Аналогичный критерий получен Л.М.Еро-феевым для Кузнецкого бассейна и с успехом

применяется для проектирования крепей горизонтальных выработок:

п=о^/КхК2КъуНг

где - средневзвешенный предел

прочности пород в массиве;

Кг коэффициент концентрации напряжений на контуре выработки;

К2- коэффициент влияния смежных выработок;

К3- коэффициент влияния очистных работ. При значениях

0,2 < п £ 0,7 вокруг выработки образуется область разрушенных пород.

В целом, положительный опыт использования прочностных критериев, дает право на его применение, о чем свидетельствует факт включения в Строительные нормы и правила (СНиП П-94-80).

Широкое развитие исследований по запредельному деформированию пород привели к установлению принципиально новых закономерностей поведения пород вокруг выработок [7] и сформулирован новый подход к построению классификации незакрепленных горных выработок по устойчивости.

К устойчивым относятся незакрепленные выработки у которых максимальное напряжение на контуре выработки за расчетный промежуток времени не превышает прочности пород на одноосное сжатие. Выработками средней устойчивости считаются такие, на контуре которых породы переходят в предельное, а затем, в запредельное состояние. Неустойчивыми считаются незакрепленные выработки, если породы вокруг них находятся в состоянии остаточной прочности. И, наконец, к сильно неустойчивым относятся такие выработки, вокруг которых породы перешли в состояние полного (руинного) разрушения.

Большим научным и практическим достижением в прогнозировании устойчивости породных массивов вокруг горизонтальных выработок явился метод, разработанный во ВНИМИ и вошедший в Строительные нормы и правила. В качестве кри-

терия для оценки устойчивого состояния породного массива вокруг выработок приняты смещения на контуре поперечного сечения выработки за весь срок ее службы в незакрепленном состоянии. Величину смещений и определяют из выражения:

и=КаКеК$КрК(ит,

где ит - типовые смещения, определяемые в зависимости от глубины заложения выработки и прочности пород;

Ка, К& К$ Кр, К( -коэффициенты, учитывающие, соответственно, угол залегания пород, направление смещений, размеры выработки, влияние соседних выработок и времени установки крепи. Породы вокруг выработхи относятся к неустойчивым при и > 200 мм для осадочных пород, £/ > 100 мм для изверженных и I/ > 300 мм для соляных пород.

В России и за рубежом проводятся исследования, направленные на разработку классификаций породных массивов по инженерно-техническому состоянию (качеству), основанные на комплексной оценке большого числа влияющих факторов. Принцип построения таких классификаций состоит в том, что сначала отбираются и группируются факторы, влияющие на качество массива, а затем каждому из этих факторов в зависимости от степени его важности присваивается показатель (балл) и по сумме этих показателей оценивается качество исследуемого массива. Так, в классификациях, разработанных в разное время З.Т.Бенявским и Т.Х.Кунду-росом выделены две группы факторов. В группу естественно-геологаческих факторов включены механические свойства пород, условия залегания массива, его эррозионная стойкость, структурные нарушения, гидрогеологические условия, начальное напряженное состояние. К группе инженерно-технических факторов отнесены форма и размеры поперечного сечения выработки, ее ориентация в массиве, наличие смежных выработок, технология ведения работ, несущая способность временной крепи и т.д.

Другим примером может служить классификация Н.С.Булычева [8], основанная на некотором числовом показателе устойчивости, учитывающим влияние крепости пород, числа систем трещин, шероховатости стенок трещин, влажности пород, раскрытия незаполненных трещин, и их заполнения разработанной породой или вторичными минералами, а также влияние ориентировки выработки относительно основной системы трещин. В соответствии со значением показателя выделяется пять категорий пород по устойчивости - от устойчивых до весьма неустойчивых.

Используемые в расчетах устойчивости величины прочностных и деформационных характеристик в силу физической неоднородности и анизотропности массива горных пород должны рассматриваться как существенно случайные. Соответственно, случайными становятся и значения действующих напряжений. Это обстоятельство послужило развитию особого подхода к оценке устойчивости незакрепленных выработок - вероятностно-статистического [9] .

Особенностью такого подхода является то, что оценивается не собственно устойчивость (прочность) контура выработки, а вероятность ее разрушения, как вероятность достижения предельного состояния пород. Для описания состояния породного контура вводится случайная функция (параметр неразрушимости) равная разности предела прочности на одноосное сжатия и действующего напряжения. Ее вероятностные характеристики вычисляются через характеристики неоднородного массива и реального контура выработки. В зависимости от условий задача об оценке устойчивого состояния контура выработки может быть решена в двух вариантах. В первом - путем сравнения расчетного объема вывалообра-зования У/р и вероятности его появления Рр с их допускаемыми значениями, т.е.

\Ур < \Vdon; Рр < Рдоп

а во втором - подбором на стадии проектирования допустимых значений параметров, определяющих прочность породного контура (например, глубины заложения выработки, размеров ее сечения и т.п.)

Выполненный анализ критериев, используемых в нормативной документации, показывает, что все они основаны на влиянии доминирующей фазовой составляющей породного массива и не отражают особенностей его реального стохастического состояния, как многофазовой среды, хотя в отдельных конкретных случаях вполне оправданы и дают удовлетворительную сходимость с данными практики.

Наиболее реальная оценка массива горных пород производится при исследовании его геомеханического состояния, т.к. существует набор критериев, основанных на комплексном учете свойств массива (де-формируемость, прочность, устойчивость) . Оценка гидрогеологического и газодинамического состояния массива производится по критериям, которые не в полной мере отражают его реальное состояние, а учитывают лишь некоторые свойства массива (например: величина раскрытия трещин и удельное водопоглащение - при цементации пород; коэффициент фильтрации пород - при водопонижении; диско-

вание керна - при выбросах песчаника и т.д.).

Существующие подходы к оценке реального типа условий взаимно не увязаны, т.е. при оценке геомеханического состояния массива не учитываются особенности гидрогеологических и газодинамических явлений, а газодинамическое состояние оценивается без учета гидрогеологических и геомеханических условий. Иными словами, оценка состояния реального массива горных пород должна производиться с учетом совокупности влияющих факторов, а не по отдельным их составляющим.

Приведенные классификации методов подготовки и способов воздействия на массив горных пород при строительстве подземных сооружений в сложных горно-гео-логических условиях требуют разработки критериев (механизма соответствия) для выбора оптимального варианта воздействия в условиях непрерывного изменения параметров вмещающего массива и многовариантного решения технологических задач строительства подземных сооружений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Строительство горных выработок в сложных горно-технических условиях. Справочник. Под редакцией Б.А.Картозия; М., Недра, 1992.

2. Черняк ИЛ., Ярунин С.А. Управление состоянием массива горных пород; М., Недра, 1995.

3. Справочник инженера-шахтостроителя. Том П, Под редакцией В.В.Белого; М., Недра, 1983.

4. Насонов И.Д., Шуплик М.Н., Ресин В.И. Технология строительства горных предприятий. Специальные способы строительства; М., Недра, 1990.

5. Баклашов И.В., Руппенейт К.В. Прочность незакрепленных горных выработок; М., Недра, 1965.

6. Заславский Ю.З., Мостков В.М. Крепление подземных сооружений; М., Недра, 1979.

7. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкции крепей; М., Недра, 1992,

8. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений; М., Недра, 1994.

9. Руппенейт К.В., Матвиенко В.В. Оценка прочности конструктивных элементов в подземных сооружениях. В сб." Вопросы прочности подземных сооружений”; М., ВНИИСТ, № 2,1962.

10. Картозия Б А. «Строительная геотехнологая» как составная часть комплекса горных наук и ее роль в решении проблемы освоения подземного пространства. ГИАБ, МГГУ № 9-12,1993.

© Б.А,Картозия., А.В.Корчах

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.