Процессы сдвижения и гидроразрыва (часть 2)

Вторая группа - это методы, предусматривающие полную выемку продуктивного пласта, которые также подразделяются на методы с выемкой полезного ископаемого в открытом забое с образованием полостей, заполненных газами, водой, рассолом при различных давлениях и температурах (например, подземное растворение солей, скважинная гидродобыча) и выемку полезного ископаемого с обрушением пород кровли (например, подземная газификация угля, скважинная гидродобыча при неустойчивой кровле).
Исследование устойчивости выработок можно вести только через скважины путем локации или наблюдая за сдвижением поверхности. Безлюдная выемка полезного ископаемого позволяет снизить запас устойчивости целиков, временные показатели сдвижения должны соответствовать требованиям технологии, ряд методов (например, подземная газификация угля, подземная выплавка серы) требуют предотвращения сдвижения кровли с разрывом сплошности, т. е. требуется сохранение герметичности рабочей зоны.
Известно, что трение и сцепление удерживают горные породы от деформации. Прочность пород в образце и массиве далеко не одинаковы, кроме того, горная порода, насыщенная водой, как правило, в образце уменьшает свою прочность, в то же время вода, заполняющая выработку, оказывает противодавление на потолочину и целики, окружающие камеру, и тем самым уменьшает силовые поля, а следовательно, позволяет внести коррективы в методику расчета параметров системы разработки.
При заполнении камер водой для расчета параметров свода обрушения можно учитывать взвешивающее влияние воды. До настоящего времени не удалось осуществить опытное подтверждение этого эффекта, но при разработке месторождений через скважины это может иметь важное значение.
Как видим, влияние гидростатического, фильтрационного, капиллярного давления, температуры и химического взаимодействия пород с рабочим агентом определяет распределение напряжений и деформаций в массиве, т. е. при геотехнологических методах процесс сдвижения зависит от сложного комплекса гравитационных, гидротермодинамических и физико-химических процессов, которые определяют изменение свойств руды и вмещающих пород. В этом плане следует отметить работы ЮЛ. Желтова, В.А. Мироненко и В.М. Шестакова, В.А. Мазурова, А.А. Борисова, где развито новое гидрогеомеханическое направление, основанное на изучении проявлений горного давления с учетом всех участвующих в процессе воздействий, рассматриваемых во времени и пространстве.