2. Тау қысымын басқару
3. Тау жынысының кернеулік жағдайын
Тау қысымының пайда болу формасы. Егер біртіндеп массивтің ұзақ уақыт бұзылуы жүрсе
онытау қысымының статических көрінісі деп айтады. Кенеттен массивтің бұз ылуы жүрсе тау
қысымының динамикалық көрінісі деп аталады. Тау қысымының динамикалық көрінісі кен
соққысы деп те аталады. Тау қысымының статических көрінісі жұмыскерлер үшін өте
қауіпті. Тау қысымының динамикалық көрінісі соққықауіпті деп аталады.
Тау қысымын басқару қазу жүйесін таңдаудан, оның конструктивті элементтерін
анықтаудан, кен жұмыстарын жүргізу тәртібінің қауіпсіздігін қамтамасыз етумен жүзеге
асады. Қазбадағы тау қысымының пайда болу масштабы мен формасы массив мықтылығы
мен кернеу шамасының арақатынасы арқылы анықталады. Сондықтан да тау қысымын
басқару келесі бағытта жүреді:
- кернеуді төмендету;
- массив мықтылығын арттыру.
Даярлау қазбасындағы тау қысымын басқару өту бағытын, қима пішінін, өту әдісін
таңдаумен жүзеге асырылады. Егер бұл шаралар жеткіліксіз болса онда қазбаны ұстап тұру
үшін әртүрлі бекітпелер құрылады.
Тазалау жұмыстарын жүргізуде тау қысымын басқарудың келесі әдістері қолданылады:
- кенді тірекпен қазылынды кеңістікті ұзақ уақытқа ұстап тұру;
- уатылған кенмен қазылынды кеңістікті уақытша ұстап тұру, блокты қоймалау;
- қазылынды кеңістікті толтырмамен толтыру;
- қазылынды кеңістікті бекіту.
l = 1 болғанда қазбаның барлық периметрі бұзылады
Тау қысымын басқаруды ерте заманан ақ білген. Грецияның Лаврийских кенішінде
қазылынды кеңістікті ұстап тұру үшін кенді тіректер қалдырылған. Дифил пайда үшін оны
қазған. Осыдан тау жынысы опырылған. Біздің эрамызға дейінгі төртінші ғасырда (шамамен
2,5мың жыл бұрын) қазбаның сақталуын қамтамасыз етуші тіректерді қазуға тиым салынған
арнайы заң шығарылған.
05/02/09 Горное давление 38
МАССИВТІҢ БҰЗЫЛУЫ
Камерааралық
тіректердің бұзылу
формасы
Жарықшақтар тау жынысын жеке бөліктерге бөледі. Жарықшақтар өзінің өлшемі
бойынша жіктеледі. Микрожарықшақ тек қана кристалда немесе микроскоппен көрінеді.
Ірі жарықтарды тектоникалық опырылу деп атайды. Ірі региональды оырылу жүздеген
километрге созылуы мүмкін, ал оның қалыңдығы жүздеген метрді құрауы мүмкін. Ең ірі –
глобальдық опырылу –жер қабатын ірі литосфералық блоктарға бөледі.
Массив пішінделеді-сыртқы күштің әсерінен өзінің пішіні мен формасын өзгертуі. Әрб ір
қатты дене ондағы ішкі күш-кернеудің әсерінен деформацияға кедергі көрсетеді.
Кернеу – сыртқы күштің әсерінен қатты денеде пайда болатын бірлік аудандағы ішкі күш.
Кернеу екі түрлі болады:
- қалыпты- қатты дене өлшемін өзгертуші (грек әрпі «сигма» σ белгілейді)
- жанама- қатты дене формасын өзгертеді (грек әрпі «тау» τ белгілейді ).
Цилиндр пішінді тау жыныс үлгісіне N тік қабат жүктейміз. Ньютонның бірінші заңы
бойынша тең салмақты сақтау қажет, яғни сыртқы күш N қарсы әсерді тенестіреді.
N= σ·F
Үлгіге әсер етуші тік қысушы қалыпты кернеу келесі формуламен анықтауға болады:
σ=N/F
N күшті бір тонна, килограмға әсер ететін ньятонмен белгілейді. Аудан м2, см2. Кернеудің
өлшемі Н/м2; кг/смυ; т/м2.
1МПа=10кг/см2=100т/м2
Деформация түрлері – қималы, абсолютті, салыстырмалы,
Продольная деформация - әсер ететін күш бағыты бойынша дене өлшемдерін өзгерту;
қималы- күштің перпендикуляр бағыттағы деформациясы.
Барлық қатты денелердің деформациялануы кезінде продольные деформация қималы
деформациямен әрқашанда қосарласа жүреді.
Массивтегі гравитациялық кернеу. тереңдігі Н, меншікті салмағы γ тау жыныс массивіне тік
кернеу әсер етеді.
σтік=γ·H
Жер бетінде тік кернеу нөлге тең, себебі тереңдік нөл. Тереңдіктің артуына байланысты тік
кернеу артады.
Тау кен жұмыстарын жүргізу кезінде массивтің алғашқы күйі бұзылады. Тау кен қазбасының
жан жағындағы кернеу мен деформация өзгереді, кернеудің жоғарылау және төмендеу
зоналары, біртіндеп және кенеттен бұзылу пайда боладыжер бетінің опырылуы мен
қозғалысы себебінен тау жыныс массиві бұзылып, деформацияланады. Тау кен
жұмыстарының тікелей әсерінен массив механикалық және физикалық өзгеріске ұшырайды.
Кенді қазудың тиімділігі мен қауіпсіздігін тек қана қазбаны қоршаған тау жыныс
амассивінің кернеулік жағдайын басқарудың әдісін дұрыс таңдау қамтамасыз етеді.
Камералық қазуды қолданғанда есептелген уақыт аралығында камералық тіректер мен
камера төбесі тұрақтылығын сақтау керек.
Жер қыртысындағы бұзылмаған тау жыныс массиві тепе -теңдік күйдегі кернеулік жағдайда
болады. Біртекті тау жынысындағы кенреу шамасы
σтік=γ·H
Қазбаны жүргізген кезде тау жынысының тепе –теңдік жағдайы бұзылады, қазбада тау
қысымы пайда болады. Тау қысымы –қазбаны қоршаған тау жыныстарына әсер ететін күш,
Тау кен қысымының сипаты мен шамасы көптеген өзгермелі шамалардың функциясы болып
табылады: тау жынысының физика механикалық қасиеттері, тау жыныс массивінің
геологиялық құрылымы, қазбаның орналасу тереңдігі, формасы, өлшемі, бекітпе түрі және
тағы басқа.