Физика горных пород

    В горном ударе участвует упругая энергия пласта в очаге удара и энергия окружающих пород, данное явление сопровождается резким звуком, выбросом породы в горную выработку, образованием пыли и воздушных волн. Упругое расширение массива пород, прилегающих к очагу разрушения, порождает сейсмические волны, распространяющиеся при горном ударе большой силы на десятки и сотни километров. Разрушение происходит лавинообразно и совершается образованием устойчивой по форме полости при подпоре со стороны выброшенных пород. Следствием горных ударов становятся аварии на шахтах, сопряженные с разрушением крепи и оборудования, нанесением ущерба здоровью и гибелью людей.

    В качестве локальных проявлений горных ударов выделяют стреляния, толчки и микроудары.

• Стреляние горных пород (бергшляг) – это быстрое откалывание и отскакивание кусков породы от обнаженной поверхности горных выработок, сопровождающееся звуковым эффектом, возникающее вследствие их хрупкого разрушения при соответствующем напряженном состоянии. Стреляние горных пород может являться признаком возможных горных ударов.
• Толчками принято называть горные удары, проявляющиеся в разрушении угленосной толщи за пределами контуров выработок без их выброса в горную выработку.
• Микроудары характеризуются разрушением горных пород и пластов угля в пределах сравнительно небольшого объема геологического пространства при быстром их выбросе в горную выработку. Сопровождаются обычно резким звуком, образованием пыли, сотрясением горных пород и усилением газовыделения в газоносных породах.

     
Как правило, проявляются горные удары  обычно в краевых частях подготовительных и очистных выработок, в целиках, на глубинах свыше 200 метров. Удароопасность тесно связана с прочностью и структурными особенностями пород кровли и угольных пластов, углами падения и глубинами разработки. Чем ниже прочность угля и круче углы падения пород, тем меньше глубина выработки разработки, при которой возникают горные удары. Удароопасность повышается с увеличением глубины при наличии разрывных нарушений, разделяющих массив на крупные блоки. Установлено также, что удароопасны в основном песчаники, известняки, пластовые жилы изверженных пород с пределом прочности на сжатие до 100 мПа, при мощности пластов 10 метров и более, залегающие на глубине более 500 метров.

    В целях предотвращения горных ударов в ходе разработки угля принимаются  меры по снижению горного давления на угольный пласт (опережающей отработкой неопасных соседних пластов, ведением работ без целиков угля, снижением зависания пород и др.) и уменьшению способности пласта к накоплению упругой энергии (рыхлением камуфлетными взрывами, нагнетанием воды в пласт).

Литература

1. Ржевский В. В., Новик Г. Н. «Основы физики горных пород». м. : Недра 1984.

2. Ерофеев  Н. П. «Управление состоянием  массива горных пород». Красноярск 1988.

3. Ерофеев Н. П. Кузнецов Ю. С. Ерофеев Ю. Н. Устойчивость горных выработок при подземной разработке рудных месторождений. Красноярск, КИЦМ, 1990.

4. Ерофеев  Н. П. Кузнецов Ю. С. Ерофеев  Ю. Н. Практикум по решению  задач устойчивости горных выработок  при подземной разработке рудных  месторождений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание

1. Скальные и полускальные породы.
2. Процессы обогащения полезных ископаемых.
3. Горные удары.