Процессы сдвижения и гидроразрыва (часть 1)


Горное давление - это совокупность силовых полей (напряженных состояний), формирующихся в земных недрах вокруг выработки. Происходящие в горном массиве изменения напряженного состояния в результате добычи могут вызвать деформацию окружающих пород.
До настоящего времени нет общепризнанной теории горного давления, позволяющей точно рассчитать напряженное состояние вокруг выработок, да и методики определения прочностных характеристик массива оставляют желать лучшего. Тем не менее, горным инженерам необходимо решать задачи по управлению горным давлением, а это делается на основе гипотез, конструирующих какие-то предположения и дающих методики расчета с коэффициентом запаса, обеспечивающим безопасность работ.
Управление горным давлением в технологическом процессе добычи осуществляется выбором параметров технологии, системой расположения выработок, временем отработки и т. д., но, прежде чем рассматривать эти вопросы, рассмотрим специфику геотехнологических методов с точки зрения управления горным давлением.
Р.С. Мижерова подразделила геотехнологические методы на две группы. Первая группа - это методы селективной выемки полезного компонента. Они, в свою очередь, подразделяются на методы, при которых горное давление не оказывает существенного влияния на технологию (например, подземное выщелачивание металлов, когда извлекается менее 1% руды), и методы, где проявления горного давления значительны и требуют учета и управления (например, при подземной выплавке серы из рудного пласта извлекается 15-20%, ослабленный скелет вмещающих пород, как правило, разрушается, что приводит к оседанию поверхности). Известны случаи поднятия (до 2 м) поверхности над отработанным участком серного пласта, которое происходило в результате набухания глин кровли, создавшего на глубине 80-100 м обширный участок воздействия избыточного давления теплоносителя. Таким образом, этот метод добычи требует разработки методов расчета процесса сдвижения покрывающих пород.