Касьян Н. Н. Исследование пучения почвы подготовительных выработок и выбор способов борьбы с этим явлением

Касьян Н. Н. " Исследование пучения почвы подготовительных выработок и выбор способов борьбы с этим явлением " Донецк. 1980г. ( стр. 11 - 13 )


Пятая глава


Пятая глава посвящена обоснованию способов борьбы с пучаяием почвы и их параметров, а также их лабораторным н натурным испытаниям.
Как показали проведенные исследования механизма явления пучения почвы необходимо вести внаправлении устранения эффекта складкообразования пород. Предотвращение эффекта складкообразования связано с созданием комплексирующей полости на пути смещения слоев почвы по плоскостям напластования.
Исследование параметров эффекта складкообразования пород почвы показывает, что компенсация смещения слоев почвы на величину 10-15 см способна устранить вергикальные поднятия на 40-90 см. В зависимости от мощности пород почвы, склонных к пучению, поставленную задачу можно решить двумя путями.
При небольшой мощности пучащих пород и интенсивном пучении почвы необходимо разрушить породы почвы взрывом до подстилающих крепких пород. "Лишний" обьем пород почвы, полученный за счет разрыхления, необходимо убрать.
При наличии пород почвы, склонных к пучению, большой мощности компенсирующую полость /типа щели/ необходимо располагать в направлении, перпендикулярном напластованию пород. В этом случае щелевая разгрузка почвы будет способствовать уменьшению величины пролета слоев почвы, участвующих в складкообразовании, а также компенсации смещений слоев в плоскости напластования.
С целью изучения влияния рекомендуемых способов разгрузки почвы на распределение напряжений вокруг выработок были проведеныисследования на моделях из фотоупругих материалов.
Проведенные исследования показали, что изменение места расположения вертикальной разгрузочной щели не оказывает существенного вяления на распределение максимальных касательных напряжений. При расположении разгрузочной щели у стенки выработки практически полная разгрузка достигается в направлении расположения щели. В боках выработки наблюдается уменьшение концентрации главных напряжений в 1,5 раза со стороны расположения щели и в 1,3 раза с противоположной стороны. В кровле выработки наблюдается уменьшение концентрации главных напряжений в 1,25 раза.
Разгрузка почвы разрушением уменьшает концентрацию главных напряжений в 1,25 раза.
Проеденные исследования на моделях из фотоупругих материлов показали, что применение разгрузки почвы вертикальной щелью и разрушением пород почвы в значительной мере уменьшают концентрацию напряжений вокруг выработок.
Параметры разгрузочной щели определялись с использованием результатов аналитических исследований.
Разгрузочная щель должна иметь такие размеры, чтобы обеспечить безремонтное поддержание выработки. По данным ДонУГИ выработка считается устойчивой если смещение почва не превышает 0,2 м. В работе эта величина была принята в качестве критерия. Глубина щели определялась как расстояние от контура почвы выработкм до точки в массиве, в которой вертикальные смещения составлет 0,2 м. Задача решалась методом последовательных приближений на ЭВМ.