Динамические проявления горного давления в массивах пород. Горные удары

Содержание

Слайд 2

Характеристики последних, наиболее сильных, техногенных землетрясений
на рудниках России

К опасным по горным ударам

Характеристики последних, наиболее сильных, техногенных землетрясений на рудниках России К опасным по
относятся месторождения или те их части (залежи, горизонты), на которых имеются склонные к горным ударам руды (породы), а действующие напряжения на контурах выработок и в конструктивных элементах систем разработки достигают уровня, при котором возможно хрупкое разрушение горных пород.

К удароопасным относят месторождения или те их горизонты, на которых имели место микроудары и горные удары. Глубина, начиная с которой на месторождении появились горные удары, называется критической глубиной.

Слайд 4

Основные понятия и определения

Динамические проявления горного давления по мощности, интенсивности, характеру проявления

Основные понятия и определения Динамические проявления горного давления по мощности, интенсивности, характеру
и последствиям подразделяются на:
горно-тектонические удары;
собственно горные удары;
микроудары;
толчки;
стреляния.

Внешние признаки динамического проявления горного давления:
- интенсивное заколообразование;
- шелушение руд (пород) на контурах выработок и целиков.

Слайд 5

Горно-тектонический удар – мгновенное разрушение руды (породы) в глубине массива, вызывающее хрупкое

Горно-тектонический удар – мгновенное разрушение руды (породы) в глубине массива, вызывающее хрупкое
разрушение в выработках и целиках в форме горного удара, как правило, на больших площадях. Сопровождается сильным сотрясением массива, резким звуком, образованием большого количества пыли и воздушной волной. Сейсмостанциями горно-тектонический удар регистрируется, как техногенное землетрясение. Влечет за собой остановку работы рудника в целом.

Горный удар – мгновенное хрупкое разрушение целика или краевой части массива, проявляющееся в виде выброса руды (породы) в выработку с тяжелыми последствиями: нарушение крепи, смещение машин, механизмов, оборудования, вызывающее нарушение технологического процесса. Удар сопровождается резким звуком, сильным сотрясением горного массива, образованием большого количества пыли и воздушной волной. Влечет за собой остановку работы участка.

Слайд 6

Микроудар – мгновенное хрупкое разрушение руды (породы) на контуре выработок или целиков

Микроудар – мгновенное хрупкое разрушение руды (породы) на контуре выработок или целиков
с выбросом в горные выработки без нарушения технологического процесса, возможно локальное нарушение крепи. Сопровождается звуком, сотрясением массива и образованием пыли.

Стреляние – отскакивание от массива линзовидных пластин руды (породы) различных размеров с острыми краями с резким звуком, напоминающим выстрел

Толчок – хрупкое разрушение руды (породы) в глубине массива без выброса в выработку. Сопровождается звуком, сотрясением массива. Возможно появление пыли, падение заколов, обрушение отдельных участков выработок, шелушение (пород) руд на обнажении, образование трещин в бетонной крепи.

Слайд 7

Интенсивное заколообразование – возникновение заколов вслед за их оборкой. Происходит по ненарушенному

Интенсивное заколообразование – возникновение заколов вслед за их оборкой. Происходит по ненарушенному
массиву и не связано с трещиноватостью, слоистостью и сланцеватостью. Сопровождается треском. Образующиеся и отделяющиеся при этом плиты повторяют по форме контур выработки;

Шелушение – разрушение руды (породы) по контуру выработки на отдельные пластинки, имеющие, чаще всего, чечевицевидную форму с заостренными краями. Место шелушения в выработке из-за постоянного осыпания пластин всегда выглядит «свежим», не запыленным.

запыленный
борт выработки

место шелушения

Слайд 8

Условия возникновения удароопасных ситуаций

Факторы, определяющие возможность возникновения удароопасных ситуаций:

- способность массива горных

Условия возникновения удароопасных ситуаций Факторы, определяющие возможность возникновения удароопасных ситуаций: - способность
пород к упругому деформированию и накоплению потенциальной энергии упругих деформаций,
- склонность руд (пород) к хрупкому разрушению,
- высокий уровень напряжений, действующих на нарезных и очистных выработок, в целиках.

К склонным к горным ударам относятся месторождения (или их части), в пределах которых имеются руды (породы) с высокими упругими свойствами и хрупким характером разрушения.

Способность массива горных пород накапливать упругую энергию определяется соотношением упругой и полной (упругой и необратимой) деформации в момент разрушения при испытаниях образцов руды (породы) на сжатие. Руда (порода) является склонной к горным ударам, если упругие деформации в момент разрушения превышают 70% от полных деформаций (суммы упругих и необратимых деформаций).

Слайд 9

Под хрупким характером разрушения понимается способность пород резко высвобождать накопленную в процессе

Под хрупким характером разрушения понимается способность пород резко высвобождать накопленную в процессе
нагружения потенциальную энергию упругих деформаций при достижении ими предельного напряженного состояния. Склонность пород к хрупкому (динамическому) разрушению устанавливается по соотношению модуля упругости Е и модуля спада М, который характеризует запредельные деформации разрушающейся породы.

Склонными к горным ударам считаются руды (породы), у которых модуль спада превышает модуль упругости.

Если запредельная ветвь полной диаграммы деформирования
круче, чем упругая, т.е. М/Е ≥1, то такую породу признают склонной к горным ударам.

Слайд 10

Прогноз удароопасности участков массива горных пород

По степени опасности возникновения горных ударов участки

Прогноз удароопасности участков массива горных пород По степени опасности возникновения горных ударов
массива вокруг выработок разделяют на две категории: «Опасно» или «Неопасно». Категории удароопасности определяются локальными методами прогноза.

Категория «Опасно» соответствует такому напряженному состоянию массива в приконтурной части выработки, при котором может произойти горный удар. Такой участок выработки должен быть приведен в неудароопасное состояние. До приведения выработки в неудароопасное состояние запрещается ведение горных работ и передвижение людей, не связанных с проведением профилактических мероприятий.

Категория «Неопасно» соответствует неудароопасному состоянию массива и не требует проведения противоударных мероприятий. При этом сохраняется необходимость прогноза удароопасности.

Локальный прогноз удароопасности участков массива производится одним или несколькими методами, основными из которых являются:
по дискованию керна при колонковом бурении геологоразведочных или контрольных скважин;
геофизические способы.

Слайд 11

Метод прогноза удароопасности массива по дискованию керна является базовым.

Толщина дисков t, на

Метод прогноза удароопасности массива по дискованию керна является базовым. Толщина дисков t,
которые разрушается керн диаметром d, зависит от величины напряжений σ, действующих в массиве по нормали к оси скважины, и от диаметра керна.

Величину действующих в массиве напряжений σ определяют в долях от прочности породы на одноосное сжатие σ0 по соотношению толщины дисков к диаметру керна t/d.

Чем больше действующие напряжения, тем интенсивнее процесс образования дисков, тем меньше толщина дисков керна. При равных напряжениях толщина дисков больше у керна большего диаметра.

Слайд 12

по минимальной толщине дисков tmin устанавливают глубину Хmax, на которой в массиве

по минимальной толщине дисков tmin устанавливают глубину Хmax, на которой в массиве
действуют максимальные напряжения σmax;
по минимальной толщине дисков, отнесенной к диаметру керна tmin/d, с помощью диаграммы находят максимальную величину относительных напряжений σmax/σ0, действующих в массиве вблизи контура выработки;

Категорию удароопасности определяют в следующем порядке:

Определение глубины расположения максимальных действующих напряжений от контура выработки по дискованию керна:
1 – защитная зона нарушенных пород вблизи контура выработки, где нет дискования керна;
2 – интервал, где наблюдается дискование керна;
3 – контрольная скважина

Слайд 13

по параметрам Хmax/h (где h – высота выработки) и σmax/σ0 на диаграмму

по параметрам Хmax/h (где h – высота выработки) и σmax/σ0 на диаграмму
наносят точку и определяется категория удароопасности.

Слайд 14

Мероприятия по снижению удароопасности выработок

Чтобы привести массив в неопасное состояние, необходимо использовать

Мероприятия по снижению удароопасности выработок Чтобы привести массив в неопасное состояние, необходимо
один из двух принципов:
или понизить уровень максимальных действующих напряжений вблизи контура выработки,
или заглубить максимум действующих напряжений глубже в массив.

Первый принцип

Второй принцип

Слайд 15

Первый принцип реализуется следующими мероприятиями:

Первый принцип реализуется следующими мероприятиями:
Имя файла: Динамические-проявления-горного-давления-в-массивах-пород.-Горные-удары.pptx
Количество просмотров: 46
Количество скачиваний: 0