3Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ И ИХ
УСЛОВИЯ
Ш.И.Хакимов
д.т.н., профессор кафедры "Горное дело" О.С.Кобилов базовый докторант кафедры "Горное дело". Навоийский государственный горно-технологический университет.
Узбекистан.
Создаваемый искусственный массив или целики из твердеющих смесей могут подрываться и обрушаться. в результате сейсмического воздействия взрыва. Для предотвращения этих явлений на практике предусматривается целый ряд мероприятий [1; с. 75-77].
- контурное взрывание с компенсационными скважинами, недобур скважин вблизи искусственных целиков;
- снижение количества одновременно взрываемого ВВ;
- короткозамедленные взрывание с соблюдением очередности взрывания скважин;
- использование рассредоточенных зарядов и др.
при взрывных работах учитываться то что, нормальное напряжение взрывной волны, действующее на искусственный целик не должно превышать нормативной прочности материала закладки. Искусственный целиковый массив будет прочным, если его силовой предел прочности на разрыв Ор.д. будет больше действующих на него максимальных нормальных напряжений авз, образующих при взрыве ВВ, т.е.
ар.д > аВз * Ко.в, (1)
где Ко.в. - коэффициент отражения волн напряжения от поверхности искусственной опоры, граничащей с открытым выработанным пространством;
°вз = Ка * ^Пр)-П (2)
Ка - коэффициент, зависящий от свойств среды, способа взрывания и массы ВВ;
п - степень затухания взрывной волны;
Япр - расстояние приведенное от заряда ВВ до ближайшей стороны искусственного целика, м.
May 15, 2024
235
Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current
ChaLes.hnnoeon.andPru.en
Величина п =2,3, принята по опыту работ и остаётся постоянной при любых массах зарядов ВВ, а Ка соответственно возрастает от 250 до 500 пропорционально увеличению массы ВВ от 0,42 до 1.61 кг.
В настоящее время применяется закладочные смеси с пределом прочности на растяжение при статическом нагружении арс в пределах 0,6 - 2,0 МПА, при динамических нагрузках он увеличивается в 1.8 - 2.0 раза.
Динамические проявления горного давления происходят при определенных сочетаниях естественных геологических и горнотехнических условий. К наиболее существенным геологическим факторам, обусловливающим возможность динамических проявлений горного давления, относятся [2; с. 17-34]:
достаточно прочное (хрупкое) и упругое полезное ископаемое;
залегание в кровле и почве полезного ископаемого мощных прочных слоев
пород;
достаточно большая относительная глубина горных работ (при этом критическая глубина неодинакова для полезного ископаемого и окружающих пород разной прочности);
масштабные тектонические нарушения месторождения или участка.
Из горнотехнических факторов, для возникновения горного давления при разработке жильных месторождений наиболее существенным является [3; с. 2228]:
- ведение горных работ с оставлением целиков полезного ископаемого;
- изрезанность отрабатываемого участка большим числом подготовительных и нарезных выработок;
- ведение работ под целиками, оставленными на смежных жилах;
- ведение горных работ догоняющими и встречными забоями;
- дополнительные технологические воздействия на участки массива при ведении добычных и взрывных работ.
Очагами динамических проявлений горного давления являются участки повышенной концентрации, где потенциальной энергии упругого сжатия массива горных пород находится в условиях предельного напряженного состояния.
Именно предельное напряженное состояние, создающееся в отдельных участках массива и обусловленное действием гравитационных и тектонических сил, а в некоторых случаях и дополнительным влиянием давления напорных вод, является основной причиной динамических явлений.
May 15, 2024
236
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current Challenges, Innovations and Prospects
Возникающие импульсные нагрузки приводят к цепной реакции мгновенного хрупкого разрушения участка массива, находившейся в предельном напряженном состоянии, и к переходу накопленной потенциальной энергии в работу разрушения, смещения части массива.
В частности, на причины разрушения пород при динамических проявлениях горного давления высказываются разные точки зрения.
Одна из них сводится к тому, что динамические проявления, в частности, горный удар происходит в результате спонтанного развития деформаций пород с разрывом целостности в направлении, нормальном к направлению приложения нагрузок.
Другая мысль состоит в том, что разрушение при горном ударе происходит под действием касательных напряжений, обусловливаемых неравномерностью напряженного состояния в краевых частях массива.
В свою очередь, способность пород рассеивать энергию приближённо может быть оценена отношением модуля спада полной диаграммы деформирования к модулю упругости, т.е.
4 = М/Е . (3)
Экспериментальным путем определено, что если 4>1, то породы являются удароопасными [4; с. 165-183].
Расчетные показатели коэффициента бокового распора пород массива в условиях ЗЗЗ представлены в виде компьютерного графика на рис.1.
Рис. 1. График изменения коэффициента бокового распора Ю в зависимости от угла внутреннего тренияф) пород массива
237
May 15,2024
Uchinchi renessansyosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current _Challenges, Innovations and Prospects
240
Рис. 2. Графики колебания предела прочности горных пород ЗЗЗ на одноосное сжатие бсж, растяжение брас и их отношение для разновидностей пород массива
Из графика следует что, максимальное значение коэффициента бокового распора (Кп) в зависимости от угла внутреннего трения (в) пород массива ЗЗЗ составит 0,24. Породный массив ЗЗЗ в целом можно считать «неопасно» по динамической форме проявления горных давлений. Однако это не исключает возможности проявления горных ударов в зонах их концентрации, особенно на местах больших концентраций открытых выработанных пространств и горных выработок.
Из графиков (смотрите рис. 2.) видно, что, отношение бсж/брас во всех разновидностях пород массивов больше 6. То есть породы по критерию Г.Н. Кузнецова относиться к хрупкому разрушению.
REFERENCES
1. Корзун А.П. Повышение эффективности взрывных работ при разработке жильных месторождений // Горный журнал, 1972. - №4. - С. 35 - 37.
2. Вскрытие горизонта 720м и подготовка запасов горизонта 780 м, центральный части месторождения Чармитан. Строительства ГРК на базе ЗЗЗ. Рудник Зармитан, этап 2: - Проект производства работ. Пояснительная записка, «O'zGEOTEXLITI»; Ташкент, 2009. - С. 17 - 34.
238
May 15, 2024
Uchinchi renessans yosh olimlari: zamonaviy vazifalar,
innovatsiya va istiqbol Young Scientists of the Third Renaissance: Current
3. Криницын Р.В., Полховский В.И., Худяков С.В., Повышение устойчивости кровли камер при отработке месторождений подземным способом // Проблемы недропользования, 2018. - №1. - С. 22-28.
4. Хакимов Ш.И., Кобилов О.С., Ермекбаев У.Б., Гиязов О.М. Разработка технологических схем отработки крутопадающих жильных золоторудных месторождений со сложными геомеханическими условиями. - Монография. Под ред. проф. Раимжанова Б.Р. - Навои, 2022. - 183 с.
239
May 15, 2024
