Стреляние горных пород

СТРЕЛЯНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД (а. rock bump, rock burst, scaling; н. Gebirgsschusse. Abplatzen der Gesteinsstucke aus dem Stoß, Spannungsschlage; ф. ecaillage des roches; и. desprendimiento de rocas) — отскакивание линзообразных пластин пород, угля, руд от массива, происходящее в результате быстропротекающего (практически мгновенного) разрушения предельно напряжённой части массива вокруг горных выработок. Сопровождается резким звуком, подобным выстрелу. В механизме образования стреляния горных пород участвует энергия упругого сжатия пород в зонах концентраций гравитационных и тектонических напряжений вокруг вскрывающих, подготовительных и очистных выработок.

Стреляние горных пород проявляется в самых разнообразных по составу и генезису породах на различных глубинах. В породах осадочного типа стреляние горных пород наблюдается обычно при глубине свыше 200 м; в изверженных и метаморфических — на разных глубинах, даже в непосредственной близости от поверхности, несмотря на высокую прочность пород, что связано с особенностями формирования их естественного напряженного состояния. Отделение пластин происходит, как правило, по ненарушенному массиву, вне связи с видимой его трещиноватостью, слоистостью, сланцеватостью. Отделившиеся пластины имеют выпукло-вогнутую форму, повторяя очертания контура обнажения выработки. Поперечные сечения выработок в местах проявления стреляния горных пород зачастую приобретают характерную форму (вертикальные — эллиптическую, горизонтальные — шатровую). В результате стреляния горных пород и постепенного отслаивания (шелушения) пород фактическая площадь поперечного сечения выработок со временем увеличивается в несколько раз по сравнению с проектной; первоначально прочная порода вокруг выработки переходит в слабую легко-обрушающуюся, что уменьшает надёжность эксплуатации выработок (например, рудоспусков). Масса отделившихся в результате стреляния горных пород пластин пород или полезных ископаемых обычно составляет несколько кг, реже несколько тонн. Проявление стреляния горных пород служит важным диагностическим признаком горных ударов. По закономерностям размещения зон стреляния горных пород устанавливают наличие, а также направления и величины тектонических напряжений.

Для оценки массивов по степени опасности стреляния горных пород изучают соотношение прочности пород и действующих в массиве напряжений, а также определяют физические параметры пород (скорость прохождения упругих волн, электрическое сопротивление горных пород) и другие показатели свойств и состояния горных пород (выход буровой мелочи, интенсивность раскалывания керна на диски и т.п.).

Для предотвращения, локализации или уменьшения интенсивности стреляния горных пород снижают уровень действующих напряжений путём выбора пространственной ориентации, формы сечения, взаимного расположения подземных выработок, применения камуфлетного взрывания, предварительного щелеобразования, изменения порядка отработки месторождения в целом.