Существующие борьбы с пучением, направленные на управление проявлениями горного давления, дают незначительный положительный эффект и имеют существенные недостатки. Взрывание камуфлетных зарядов в почве выработки, снижая напряжения породной толщи почвы выработки, первоначально уменьшает пучение почвы, однако в дальнейшем оно возрастает и достигает 80 % абсолютных величин аналогичной выработки. Разрыхление почвы выработок в углях, кроме того, вызывает негативное явление — погружение стоек выработки в почву под действием вертикальной нагрузки на поддерживающую раму, что практически эквивалентно пучению почвы. Нагнетание в камуфлетные полости упрочняющих растворов дает положительные результаты, однако при этом требуются значительные затраты материальных и трудовых ресурсов, а упрочненная порода разрушается с образованием систем новых трещин, т. к. скрепляемая порода выполняет функции слабого наполнителя.
Опыт применения скважинной разгрузки показывает, что можно ожидать уменьшения пучения на 20—40 %. Однако работы по бурению скважин являются трудо- и энергоемкими и данный можно применять лишь при наличии в боках выработки угля или пропластков слабых пород. Прорезание породной толщи боков выработки щелями снижению вокруг выработки действующих напряжений, что уменьшает интенсивность пучения, но при этом наблюдается значительное опускание пород кровли, т. е. потеря сечения выработки. Щелевая разгрузка почвы посредством прорезания одной или нескольких параллельных щелей позволяет снизить абсолютную величину пучения почвы лишь на 10—15%. Это не окупает затраты, вложенные в создание щелей. Щели, пройденные в углах почвы выработки или на расстоянии ближе 0,5 ... 0,4 м от стоек выработки, являются причиной опускания стоек рамной поддерживающей крепи в почву выработки, т. е. потери сечения выработки. Удаление почвенных щелей на большее расстояние (l > 0,5 м) от боков выработки приводит к образованию блока очень большой длины, имеющего не менее трех поверхностей обнажения, что интенсификации процессов физического и химического разрушения пород, их размоканию и набуханию.
Таким образом, известные борьбы с пучением пород применимы в узких пределах горнотехнических и горно-геологических условий и если и решают задачу разгрузки породного массива, то одновременно стимулируют разрушение пород непосредственной почвы. Чаще всего они технически сложны в практическом применении и в конечном результате не оправдывают вложенных в них средств. Значительного эффекта можно ожидать только при комплексном решении вопроса предотвращения пучения почвы выработок, что включает борьбу с обводненностью выработки и меры по снижению влажности воздуха и породного контура выработки, а также управление напряженным состоянием породного массива почвы на протяжении всего срока службы выработки. С целью управления напряженным состоянием массива в почве выработки были установлены податливые анкеры с сетчатым покрытием и без него. Конструкция анкеров предусматривала срабатывание элемента податливости при достижении нагрузки на опорной плите определенного критического значения, при этом замок анкера, закрепленный в достаточно прочных породах, оставался неподвижным. Узел податливости может быть выполнен с любой требуемой податливостью. Естественно, несущая названного узла не должна превышать прочности закрепления замка. По исчерпании податливости анкер работает в жестком режиме. Испытания проводились в конвейерном бремсберге, пройденном по пласту К10. Сечение выработки 10,3 м2. Анкеры устанавливались по три в ряд, расстояние между рядами 1,0 м. Замки анкеров были закреплены в аргиллите с усилием 40 кН. Несущая узла податливости 30 кН. Сетчатое покрытие снижало разрушение породы и перераспределяло нагрузку между анкерами. После прохождения очистного забоя, надрабатывавшего закрепленную выработку, максимальное пучение почвы составило 0,13 м. На участке той же выработки, не закрепленном анкерной крепью, оно достигало 0,64 м. На контрольном участке, закрепленном жесткими анкерами по аналогичной сетке, пучение в конечном итоге 0,53 м.
Необходимо отметить, что на участках, имеющих понижение, где возможно постоянное скопление большого количества воды, не следует применять металлические анкеры с замками распорного типа. Опыт показывает, что вода, попадая в шпуры, пробуренные для установки анкеров, размягчает породу на контакте с замками крепи, в результате чего она теряет несущую В условиях значительной обводненности целесообразно применять анкеры, закрепляющиеся синтетическими смолами с использованием тех же узлов податливости, поскольку в этом случае доступ воды в шпур будет практически невозможен.
Объяснение:
На территории Краснодарского края выделяются три природные зоны: степная, предгорная и горная.