Массив осадочных горных пород –
это слоистая среда, сложенная из литологических разностей, представленных в
основном алевролитами, аргиллитами, песчаниками и известняками. Мощность
которых измеряется в широких пределах. В свою очередь каждая литологическая
разность состоит из отдельных слоёв породы. Отличных по механическим свойствам.
Контакты между литологическими разностями и слоями обычно чётко выражены и
заполнены слабыми породами, допускающими при изгибе свободное проскальзывание
слоёв относительно друг друга.
Важнейшие структурно-механические
особенности массива горных пород – слоистость, трещиноватость, неоднородность и
анизотропность. Существует два вида слоистости: микрослоистость (т.е.
слоистость в пределах одной литологической разности) и макрослоистость (наличие
различных литологических разностей)
По характеру происхождения
различают трещиноватость горных пород естественную и искусственную.
Естественная трещиноватость пород связана с особенностями их природного
образования и последующих изменений, а искусственная формируется в результате
производственной деятельности человека.
Для осадочных пород характерна
анизотропность, т.е. изменение физико-механических свойств по различным
направлениям. Наиболее контрастно эти свойства отличаются между собой параллельно
и перпендикулярно слоистости (напластованию).
При ведении подземных и особенно
очистных работ протекание процессов деформаций и разрушения горного массива
зависит от его структурно-механических особенностей. Для качественной оценки
условий протекания этих процессов при очистных работах целесообразно использовать
классификации, предложенные проф. А.А. Борисовым.
1. Классификация горных пород по
ориентировке относительно угольного пласта.
Ложная кровля - слой слабой
породы, залегающий над пластом и обрушающийся вслед за выемкой (рис. I.I).
Непосредственная кровля - толща
легкообрущающихся пород, нагрузка со стороны которой воспринимается массивом и
крепью.
Основная кровля - толща прочных
труднообрушащихся пород, нагрузка со стороны которой воспринимается массивом и
обрушенными породами или закладкой.
Массив горных пород, залегающий
над разрабатываемым угольным пластом, называют надугольной толщей, залегающий
под пластом - подугольной толщей.
2. Классификация горных пород
кровли по распределению жесткости слоев пород.
Жесткостью слоя породы называется
произволение EI , где E
- модуль деформации, I
- момент инерции.
Слои рассматриваются в
направлении снизу вверх, начиняя от пласта:
равной жесткости
E1I1
≈ E2I2 ≈ … ≈ EnIn
возрастающей жесткости
E1I1
< E2I2 < … < EnIn
произвольных отношений жесткости
E1I1
≠ E2I2 ≠ … ≠ EnIn
3. Классификация горных пород по
слоистости:
весьма тонкослоистые - мощность
слоя hi <
0,2м;
тонкослоистые hi =
0,2...1 м;
среднеслоистые hi = 1...3
м;
крупнослоистые hi = 3...10 м;
весьма крупнослоистые hi > 10 м.
4. Классификация горных пород по
трещинаватости:
слаботрещиноватые - одна система
трещин, расположенных на расстоянии более 1 м друг от друга;
среднетрещиноватые - две системы
взаимно пересекающихся трещин, расположенные на расстоянии до 1 м друг от
друга;
сильнотрещиноватые - несколько
систем взаимно пересекающихся трещин, расположенных на расстоянии до 0,5 м друг
от друга;
весьма сильнотрещиноватые -
несколько систем взаимно пересекающихся трещин, расположенных на расстоянии
менее 0,2 м друг от друга.
5. Классификация горных пород
кровли по устойчивости обнажений:
неустойчивые - породы обрушаются
вслед за выемкой;
слабоустойчивые - в призабойной
полосе шириной до 1 м породы устойчивы в течение 2-3ч;
среднеустойчивые - в призабойной
полосе шириной до 2 м
породы устойчивы до 1 сут;
устойчивые - в призабойной полосе
шириной до 2 м породы имеют длительную устойчивость до 2 сут;
весьма устойчивые - в призабойной
полосе шириной 5-6 м породы обладают длительной устойчивостью.
Эти классификации являются условными,
отражают качественную сторону, но удобны для оценки пород. Вмещающих угольные
пласты.
Комментариев нет:
Отправить комментарий