езультаті руйнування порід і збільшення їх обсягу може перевищувати зсуву від пружно-в'язких деформацій. Величина зміщень контуру у разі другого типу деформацій, як правило, не перевищує 200 мм. Навколо вироблення утворюються зони: пружно-в'язких деформації I і тривалого руйнування порід II .
Третій тип деформацій порід навколо виробки . Якщо на контурі виробки напруги ? 1 перевищують миттєву міцність породи ? 0, то руйнування порід повинно починатися слідом за проведенням вироблення при досягненні значення ? 1=2 ? Н . Зона, де породи руйнуються відразу після досягнення максимуму напруг, може бути названа зоною умовно-миттєвого руйнування порід III . У разі третього типу деформацій виділяються три зони: пружно-в'язких деформацій, тривалого руйнування порід та умовно-миттєвого руйнування. Зміщення на контурі перевищують 200 мм.
При збільшенні глибини закладення виробок геомеханічні процеси в масивах порід навколо виробки ускладнюються і крім розглянутих зон деформування порід на деякій відстані від них виникають нові зони руйнувань. Его явище було відкрито колективом учених під керівництвом академіка Є. І. Шемякіна. Виявлені ними раніше не відомі зони руйнування порід отримали назву зональної дезінтеграції гірських порід (рис. 3.4).
Зона дезінтеграції 4 розташовується за межами масиву порід 3 , відокремленого від виробітку 1 зоною зруйнованих порід 2 . Пояснити це складне явище можна наступним чином.
При проведенні гірничої виробки в шаруватому масиві відбувається періодичне деформування шаруватих порід покрівлі. Їх слід розглядати як плити, які при досягненні граничних розмірів руйнуються як біля вибою, так і в напрямку осі виробки. У міру посування забою оголена поверхню плити збільшується. Одночасно розширюється і зона в породах покрівлі, в якій ростуть напруги.
З теорії пружності відомо явище хвилеподібного зміни напруг і деформацій плит і балок на пружній основі, що характерно для місць закладення плит в масиві. Необхідна умова - наявність між ними границю, не передавальної дотичні напруження (як в шаруватому масиві). Тому прогин шарів у вироблення може створити хвилеподібна зміна напружень в навколишніх породах (крива 5 ).
Хвилеподібне зміна напружень в масиві порід попереду лави відомо давно (хвиля Вебера). Вебер і його послідовники припускали, що в міру руху очисного забою переміщається і хвиля (рис. 3.5). Однак таке розуміння складного геомеханічного процесу не знайшло широкого визнання, оскільки, визнаючи це, слід було б вважати, що стан масиву на рівній відстані від забою однаково і що максимальні і мінімальні напруги переміщуються разом з забоєм.
Проф. І.Л. Черняк запропонував нове розуміння цього геомеханічного процесу, суть якого в тому, що відбувається при проведенні вироблення динамічний процес має періодичний характер і пов'язаний з рухом забою і зміною напруженого стану масиву порід [6].
За результатами спостережень, визначальним періодичність дефор-мування порід покрівлі, розглянутий Геомеханічна процес можна інтерпретувати так. Шари порід покрівлі представляють собою плити, забиті в масивах порід в боках і попереду вибою виробки. У міру посування вибою виробки збільшуються оголена площа плити і зона в породах покрівлі, де відбувається деформування масиву.
Великий інтерес представляють геомеханічні процеси, що відбуваються в масиві порід у боках виробки. Руйнування плит порід у забої супроводжується руйнуванням їх уздовж осі виробки. Складний процес збільшення розмірів плит і їх руйнування обумовлює зміну напруженого стану масиву порід у боках виробки.
Падіння напруг після руйнування плити має характер, подібний наростанню напруг у зв'язку з послідовним деформуванням шарів у межах зони руйнування.
Як і попереду забою, зміна розмірів плит і збільшення їх числа в міру зростання зони руйнувань порід призводять до накладки хвиль одна на іншу і появі місць, в яких діяли максимальні стискають і розтягують напруги. Максимальні напруги мали місце при максимальних розмірах плит.
Таким чином, розмір зони зруйнованих порід по довжині виробки змінюється, а вироблення має вигляд гофрованої труби.
При певному рівні загальної напруженості можлива поява зональності руйнування в боках виробки по її довжині. Поблизу контуру виробки породи руйнуються, зміна напруг не може бути хвилеподібним і тому хви...
