Труды Кольского научного ценра РАН. № 6 (10), вып.1. 2019 г.
ведения горных работ для расчётов устойчивости обнажений пород в выработках и разработки практических мероприятий по обеспечению безопасности. При этом достаточно легко можно было учесть естественную изменчивость свойств реальных массивов, применяя модели более сложных упругих сред, например трансверсально-изотропного тела. По мере накопления опыта ведения горных работ в различных горно геологических условиях постепенно накапливались данные, которые недостаточно соответствовали представлениям о напряжённом состоянии массивов пород согласно гипотезе А. Н. Динника. Первые такие сообщения появились в начале XIX в. (Левинсон-Лессинг, Зайцев, 1915), ещё до опубликования работ А. Н. Динника. Однако потребовалось ещё более полувека, чтобы эти факты начали привлекать серьёзное внимание исследователей. В частности, в 1960-х гг. в пределах верхних горизонтов хибинских рудников, на сравнительно небольших глубинах от дневной поверхности, стали наблюдаться разрушения выработок с активным проявлением стреляния горных пород. Эти проявления горного давления не могли быть объяснены с позиций гравитационных моделей и вызвали появление принципиально новой концепции — гравитационно-тектонической модели напряжённо-деформированного состояния массива горных пород (Марков, Турчанинов, 1966). Эта концепция является общепринятой в настоящее время. В соответствии с этими представлениями естественное поле напряжений в массивах горных пород в общем случае определяется, главным образом, совместным действием двух независимых полей — гравитационным и тектоническим. При этом гравитационное поле напряжений повсеместно и действует всегда, имеет относительно простую структуру, в общем случае описывается уравнениями (2). Оно обусловлено действием гравитационных сил, которые в соответствии с законом всемирного тяготения Ньютона характеризуются ускорением свободного падения g. Ускорение свободного падения в общем случае является функцией расстояния г от центра Земли и плотности пород р. Во многих практических расчетах ускорение свободного падения g можно принимать постоянным и равным 981 см/с2« 1000 см/с2. Тектонические поля отличаются от гравитационных существенно большей сложностью. Они формируются за счёт поступления энергии из глубинных слоёв Земли и в настоящее время обнаруживаются непосредственно или косвенно в большинстве (~ 60 %) массивов, представленных высокопрочными изверженными породами и с меньшей вероятностью (~ 20 %) в массивах осадочных пород. Анализ результатов инструментальных измерений параметров гравитационно-тектонических полей, выполненных в различных точках мира (Марков, 1977; Hast, 1958), позволил исследователям выдвинуть различные гипотезы происхождения тектонических компонентов полей напряжений общего вида. Из этих гипотез наиболее обоснованными являются представления, по которым горизонтальные (или близкие к ним) напряжения связываются с процессами внутренней тектонической деятельности Земли, в том числе с поднятиями магмы по разломам всемирной рифтовой системы, обуславливающими перемещения тектонических плит земной коры. Считается, что движение и взаимодействие плит является источником возникновения 113
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz