Охрана горизонтальных выработок

Склонность соляных пород к деформации ползучести значительно усложняет охрану выработок, рассчитанных на длительный срок службы. В результате исследований установлено, что смещение контуров выработок, пройденных по соляным породам, с течением времени не прекращается. Переход рудников на более глубокие горизонты влечет за собой интенсификацию проявления ползучести соляных пород. На характер деформирования выработок, кроме глубины и времени эксплуатации, существенное влияние оказывают условия залегания соляных пород, их физико-механические свойства, минералогический состав и структура. Наибольшей устойчивостью отличаются каменная соль, сильвинит. Эти породы даже на глубине 600м склонны к пластическим деформациям без нарушения сплошности. А такие породы как карналит пластичные на глубине до 300м, а с увеличением глубины становятся хрупкими. Весьма неустойчивы соленосные глины и пески. Наиболее интенсивно смешения контура выработок проявляются со стороны кровли и почвы, особенно при наличии глинистых прослоев. Для сохранения выработок в пригодном для эксплуатации состояния применяют различные меры охраны, позволяющие в какой-то степени снизить напряжения в породном массиве в пределах контура выработки и тем самым уменьшить величины смешения контура выработки. Под охраной горной выработки понимают совокупность мероприятий, направленных на повышение устойчивости выработки путем более полного использования прочности и несушей способности вмещающих пород и на снижение концентраций напряжений в породах вокруг нее, а также неблагоприятных проявлений горного давления.

На Старобинском месторождении калийных солей широкое применение нашли два способа охраны горизонтальных выработок: 1) способ охраны компенсационными щелями (полостями):2) способ охраны разгружающими выработками.При способе охраны компенсационными щелями последние устраивают по контуру выработки.В первую очередь щели прорезаются в кровле и вслед за тем (при необходимости) в боках и в почве. В выработках подлежащих креплению анкерами, щель проводится после возведения крепи. Глубина щели h_ш определяется по формуле:h_ш = 0,25-b±0,2,м где b - ширина выработки, м.Щели, прорезаемые в кровле по оси выработки, располагают вертикально, а прорезанные на участках перехода плоской кровли в криволинейную часть - под углом 75 - 80°. Смешение вертикальной щели в кровле от оси выработки допускается не более 0,5 м.

Щели в кровле и боках заполняют податливым материалом. При глубине заложения выработки менее 800м и ширине 3.0-3.2м вертикальные шели допускается оставлять не заполненными. Деревянные брусья, используемые в качестве заполнителя, устанавливают в щелях 1,0-1,5м. Время между прорезкой щели и ее заполнением не должны превышать одних суток. Компенсационная полость (большая шель)проводится шириной 0,4—0,8м (на уровне контура кровли) и высотой 0,4 - 0,6м. В выработке с полостью возводятся верхняки из спецпрофиля, металлических стержней, полос либо стального каната, притягиваемые к кровле анкерами. Разгружающие выработки проводятся с целью перераспределения гравитационных и тектонических напряжений вокруг охраняемой выработки, подверженной сильному горному давлению. Разгружающую выработку проводят раньше охраняемой и вне посредственной близости так, чтобы целик между ними находился в условиях двухосного или одноосного сжатия. Этому условию соответствует целик с отношением высоты к ширине более 1. Оставляемый целик между разгружающей и охраняемой выработками, должен быть шириной 2,0-2,8 м. Превышение кровли в разгружающей выработке относительно охраняемой должно быть не менее 0,8м. Механизм воздействия разгружающей выработки на охраняемую заключается в снижении сил бокового распора на нижние слои кровли, благодаря увеличению податливости опоры и созданию возможности продольного смешения слоев в сторону разгружающей выработки.