ГО́РНОЕ ДАВЛЕ́НИЕ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
Скопировать библиографическую ссылку:
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. $(q_{\text H}^0)$, 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.