ГО́РНОЕ ДАВЛЕ́НИЕ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
ГО́РНОЕ ДАВЛЕ́НИЕ, формирующиеся в земной коре напряжения (напряжённое состояние), характеризующие сжатие горных пород. Г. д. является результатом действия гравитац. сил, геологич. процессов в земной коре, а также внешних, вызывающих деформации воздействий на массив горных пород (при проведении горных выработок, строительстве подземных сооружений и т. п.). Г. д. способно производить как разрушительную, так и полезную работу (напр., по облегчению добычи полезных ископаемых). Г. д. в каждой точке произвольно ориентированной площадки равно по величине и обратно по знаку нормальному напряжению (см. Напряжение механическое) на той же площадке. Это положение является основой широкого использования методов механики сплошных сред при изучении закономерностей распределения Г. д. в разных участках земной коры, а также при исследовании природы и механизмов проявления Г. д. вокруг горных выработок. В массивах, сложенных горизонтальными слоями без трения, исходное (до проведения выработок) вертикальное Г. д. (q0H), как и вертикальные нормальные напряжения σ_{\text H}^0, изменяется с глубиной H по закону q_{\text H}^0=-σ_{\text H}^0=γН, где γ – объёмный вес вышележащей толщи горных пород. В механике горных пород при исследовании проявлений Г. д. вокруг выработок принято считать, что изменение с глубиной исходного бокового (горизонтального) Г. д. q_{Г}^0 пропорционально исходному вертикальному Г. д., т. е. q_Г^0=α q^0_H=αγН, где α – коэф. бокового давления. При гипотезе, полагающей, что исходные горизонтальные деформации горных пород отсутствуют, α=\frac{v}{1-v} , где ν – коэф. Пуассона.
Г. д. может вызывать деформации, смещения и разрушения горных пород, а также взаимодействующих с ними инж. сооружений. На отд. участках проявления Г. д. могут носить динамич. характер (горный удар, внезапный выброс угля и газа, обрушение осн. кровли, сдвижение подработанных блоков горных пород и др.). Поэтому управление Г. д. представляет собой одну из важнейших практич. задач в горном деле. Осн. методы управления Г. д.: закладка выработанного пространства, принудительное обрушение зависающей кровли, разупрочнение горных пород впереди линии забоя, изменение параметров целиков и др. Существуют также методы гидроразрыва и компенсации деформаций.
Понятие «Г. д.» возникло в 19 в. Учение об управлении Г. д. нашло отражение в трудах М. М. Протодьяконова-старшего, П. М. Цимбаревича, В. Д. Слесарева (Россия), Р. Феннера (Чили), Ф. Мора (Германия), А. Лабаса (Бельгия) и др.