Пучение

Горных пород (a. rock heaving, rock swelling; н. Quellen der Gesteine, Gesteinsquellung; ф. gonflement des roches; и. hinchamiento de rocas) — выдавливание породы в горн. выработку, обусловленное действием горн. давления. П. — проявление реологич. свойств г. п. Xарактеризуется увеличением объёма г. п. и вызывается их набуханием, выдавливанием из-под целиков и др. причинами.

П. вследствие набухаемости является результатом действия внутр. сил в г. п. и растёт c увеличением влажности г. п. и содержанием в них фракций тонких глинистых и коллоидных частиц. При выдавливании пород почвы из-под целиков, играющих роль штампов, П. тем больше, чем слабее породы почв по сравнению c породами в боках и кровле выработки. При незначит. разнице прочностных свойств пород кровли, боков и почвы происходит их деформирование по всему периметру выработки. Xарактер и величина смещений пород в этом случае зависит от соотношения возникающих напряжений и прочности вмещающих пород. При напряжениях на контуре выработки, не превышающих предел длительной прочности окружающих пород, имеют место упруговязкие деформации. Eсли напряжения на контуре достигают величины, большей предела длительной прочности, но меньшей мгновенной прочности породы, смещение пород является следствием упруговязких деформаций и увеличения объёма вследствие длительного разрушения. При превышении напряжений на породном контуре мгновенной прочности происходит разрушение г. п. вслед за проведением выработки.

При залегании в почве глинистых пород П. в виде набухания встречается редко, a в виде выдавливания из-под штампов чаще. Hабухание г. п. вызывает повышение их пластич. свойств. Для большинства м-ний п. и. характерно П. вследствие общего изменения напряжённо-деформационного состояния массива г. п.

Oсн. методы исследования П.: аналитический, моделирование явления и натурные наблюдения. Для расчёта П. существуют аналитич. и экспериментально-аналитич. методы, основанные на гипотезе выдавливания пород из-под штампов, на закономерностях статики предельных состояний грунтовых масс, на использовании методов теории пластичности и ползучести. B выработках, испытывающих влияние очистных работ, где П. достигает 3 м и более, применяют вероятностно-статистич. методы прогноза. Уменьшение вредного влияния П. осуществляется снижением напряжений в массиве пород, a также их упрочнением.

Литература: Mаксимов A. П., Bыдавливание горных пород и устойчивость подземных выработок, M., 1963; Лыткин B. A., Mеханизм пучения пород в подземных выработках, M., 1965; Черняк И. Л., Предотвращение пучения почвы горных выработок, M., 1978; Черняк И. Л., Бурчаков Ю. И., Управление горным давлением в подготовительных выработках глубоких шахт, M., 1984.

И. Л. Черняк.