Горное давление в очистном забое (часть 1)

Под добычей полезных ископаемых понимают извлечение их из недр в результате разработки месторождения. Различают два способа добычи: без изменения и с изменением агрегатного состояния полезного ископаемого. К первому относят добычу твердых полезных ископаемых подземным, открытым и подводным способами; ко второму — подземную газификацию угля или выплавку серы методом Фраша.
Подземный и открытый способы являются традиционными, освоенными и широко применяемыми. Однако в последние десятилетия возрастает значение добычи полезных ископаемых со дна морей и океанов. Крупные месторождения газа эксплуатируются под водами Северного моря. У берегов Аляски морские драги моют золото, у берегов Намибии — алмазы, у берегов Шри Ланки и Западной Австралии идет добыча из морских россыпей минералов, содержащих титан и цирконий.
Подземная газификация заключается в том, что каменный или бурый уголь под воздействием химически активных компонентов — кислорода, паров воды и диоксида углерода превращаются на месте залегания в энергетический или технологический газ.
Идея подземной газификации угля, высказанная Д.И. Менделеевым, впервые была реализована в нашей стране, найдены и проверены в разнообразных природных условиях технические решения основ ее практического осуществления.
При подземной добыче полезного ископаемого в толще горных пород образуются пустоты — выработанное пространство. Выработки, из которых производится выемка полезного ископаемого, называются очистными. Для обеспечения устойчивости очистных выработок, а в отдельных случаях и для защиты земной поверхности от образования провалов и трещин, в выработанном пространстве иногда оставляют участки полезного ископаемого — опорные целики — или же ведут очистные работы с закладкой или обрушением вмещающих пород. Опорные целики предназначены для удержания вышерасположенных пород от обрушений, а земной поверхности от опускания. При разработке месторождения с закладкой выработанное пространство заполняют пустыми породами (закладочным материалом); если разработка ведется с обрушением, то породы кровли над выработанным пространством не удерживают ни целиками, ни закладочным массивом, и они обрушаются, заполняя выработанное пространство и воспринимая на себя давление вышележащих пород. Указанные мероприятия направлены на защиту горных выработок от воздействия на них так называемого горного давления.