Взрыв горной породы
Ущерб от удара горной породы на глубокой шахте в США

Горный удар — это спонтанное, сильное разрушение горной породы , которое может произойти в шахтах с высоким напряжением . Хотя шахты могут испытывать множество сейсмических событий , связанных с добычей полезных ископаемых , только толчки, связанные с повреждением доступных горных выработок, классифицируются как горные удары. [1] Открытие горных выработок снимает с соседних горных пород огромное давление, что может привести к взрывному разрушению породы или вызвать резкое движение в близлежащих геологических структурах. Горные удары представляют собой серьезную опасность; [2] [3]

В Южной Африке это всегда проблема , [4] они убивают большое количество шахтеров каждый год. [5] [6]

Подробности

Каменные удары возникают из-за хрупкого разрушения горной породы, что приводит к ее быстрому разрушению с резким откалыванием породы весом приблизительно от 100 до 200 тонн или более. Это высвобождение энергии снижает потенциальную энергию породы вокруг выработки. Другое объяснение заключается в том, что изменения, вызванные перераспределением напряжения в шахте, вызывают скрытые сейсмические события , происходящие от энергии деформации, производимой ее геологическими аспектами. [2] [3] [7]

Вероятность возникновения горных ударов увеличивается с увеличением глубины шахты. [8] На горные удары также влияет размер выработки (чем больше, тем опаснее), становясь более вероятным, если размер выработки составляет около 180 м и более. Индуцированная сейсмичность , такая как неправильные методы добычи, может вызвать горные удары. Другими причинами горных ударов являются наличие разломов , даек или соединений . [2] [3] [7]

Смягчение

Подходы к борьбе с горными ударами можно разделить на две категории: тактические меры, которые могут быть приняты локально и в короткие сроки в ответ на повышенный уровень опасности горных ударов, и стратегические меры, которые должны быть интегрированы в процесс проектирования шахты и долгосрочное планирование. [2]

Тактические меры

Ряд тактических мер успешно использовался для снижения опасности камнепадов. Они включают: [2]

  1. Использование систем поддержки , которые поглощают энергию и деформируются, не ломаясь. Даже если эти системы получают повреждения, они часто способны ограничить падение земли и обеспечить доступ там, где другие системы полностью выходят из строя.
  2. Использование дестресс- взрыва может снизить опасность скальных ударов, особенно для высоконапряженных хрупких пород. Дестресс-отверстия могут быть эффективно интегрированы в обычные раунды. Однако дестресс-взрыв больших объемов может быть более проблематичным.
  3. Замедление темпов добычи часто снижает сейсмичность по отношению к объему добычи и может фактически предотвратить взрывы при некоторых условиях.

Стратегические меры

Стратегические меры, которые были успешно использованы, включают: [2]

  1. Необходимо принять правильно спланированную последовательность выемки для всего рудного тела и соблюдать ее как можно точнее.
  2. Следует избегать объединения крупных выработок на большой глубине.
  3. Столбы или объемы породы между выемками следует устранить или свести к минимуму.
  4. Параллельные жилы следует отрабатывать по отдельности, сначала жилу висячего бока (при подземной добыче — сначала жилу лежачего бока).
  5. В местах разветвления жил выемку следует начинать на пересечении, а затем продвигаться от пересечения по одному ответвлению за раз.
  6. По возможности выемку следует производить вдали от разлома или другого слабого места.
  7. Выработанные пространства должны быть засыпаны , причем засыпка должна производиться одновременно с добычей и как можно ближе к забою.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Введение". Введение в горную сейсмологию . Международная геофизика. Т. 55. 1994. С.  1– 14. doi :10.1016/B978-0-12-282120-2.50005-4. ISBN 978-0-12-282120-2.
  2. ^ abcdef Whyatt, JK; Blake, W.; Williams, TJ; White, BG (февраль 2002 г.). 60 лет горных выбоин в районе Кёр-д'Ален в Северном Айдахо, США: извлеченные уроки и оставшиеся проблемы. 109-я ежегодная выставка и встреча, Общество горного дела, металлургии и разведки. cdc.gov . Финикс, Аризона . Получено 03.04.2019 . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  3. ^ abc Монро, Джеймс С.; Викандер, Рид (1997). Изменение Земли: Исследование геологии и эволюции (2-е изд.). Belmont: West Publishing Company. стр. 96. ISBN 0-314-09577-2.
  4. ^ Леже, Ж.-П. (ноябрь 1991 г.). «Тенденции и причины смертельных случаев на шахтах Южной Африки». Safety Science . 14 ( 3–4 ): 169–185 . doi :10.1016/0925-7535(91)90019-I.
  5. ^ «Число смертельных случаев на шахтах в Южной Африке возросло впервые за десятилетие».
  6. ^ «Несчастные случаи и катастрофы на шахтах | Департамент минеральных ресурсов».
  7. ^ Аб Маршак, Стивен (октябрь 2001 г.). Земля: Портрет планеты . WW Нортон и компания. п. 463. ИСБН 0-393-97423-5.
  8. ^ Агравал, Х.; Дурукан, С.; Као, В.; Корре, А. (июнь 2021 г.). Вероятностная оценка риска горных ударов и избыточных выбросов газа при добыче угля длинными забоями с обрушением верхней части. 55-й симпозиум США по механике горных пород/геомеханике . Получено 01.11.2022 .

Дальнейшее чтение

  • Чжоу, Цзянь; Ли, Сибин; Митри, Хани С. (ноябрь 2018 г.). «Метод оценки горного удара: обзор современной литературы». Технология туннелирования и подземного пространства . 81 : 632–659 . Bibcode : 2018TUSTI..81..632Z. doi : 10.1016/j.tust.2018.08.029.
  • Хэ, Манчао; Чэн, Тай; Цяо, Яфэй; Ли, Хунжу (май 2023 г.). «Обзор горных ударов: эксперименты, теории и моделирование». Журнал механики горных пород и геотехнической инженерии . 15 (5): 1312– 1353. doi : 10.1016/j.jrmge.2022.07.014 .
  • Кенети, Али; Сейнсбери, Бре-Энн (ноябрь 2018 г.). «Обзор опубликованных событий горных ударов и факторов, их способствующих». Инженерная геология . 246 : 361–373 . Bibcode : 2018EngGe.246..361K. doi : 10.1016/j.enggeo.2018.10.005.
  • He, Manchao; Ren, Fuqiang; Liu, Dongqiao (сентябрь 2018 г.). «Исследование механизма горного взрыва и его контроль». Международный журнал горной науки и технологий . 28 (5): 829– 837. Bibcode :2018IJMST..28..829H. doi : 10.1016/j.ijmst.2018.09.002 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Rock_burst&oldid=1272100829"