Лекция кириш. Машғулот режаси

Назорат учун саволлар:
1. Қияликлар ҳолатини бошқариш муҳандислик услубларини қўллаш мақсади ва шароитлари.
2. Қандай тоғ жинслари учун қияликларни мустаҳкамлаш учун қандай темирбетон қозиқлар, шпоналар, штангалар ва эгилувчан тросли узатмалар қўлланилади?
3. Ялпи тиргакли деворлар ва ҳимоя деворини мустаҳкамлаш моҳиятини баён қилинг.
4. Контрфорсларнинг қўлланилиши ва шакллантириш технологиясининг моҳияти нимадан иборат?


Адабиётлар:
1.Певзнер М.Е. Карьерларда тоғ жинслари деформациялар билан курашиш. – М.: Недра, 1978. – 256 с.
2.Попов и.и., Окатов Р. П. карьерларда кўчкилар билан курашиш. – М.: Недра, 1980. – 239 с.
3.Астафьев Ю.П. Управление состоянием массива горных пород при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Киев-Донецк, Выща школа, 1986. – 260 с.
4.Арсентьев А, И. Устойчивость бортов и осушение карьеров – М.: Недра, 1982. – 165 с.

11-ЛЕКЦИЯ
ТОҒ ЖИНСЛАРИ МАССИВИНИ МУСТАҲКАМЛАШ


Режа:

1. 
   Тоғ жинсларини цементлашни қўллаш шартлари.
   

2.Тоғ жинслари массивини кимёвий мустаҳкамлаш усуллари.
3. Тоғ жинсларини мустаҳкамлаш ноанъанавий усуллари.


Мақсад: Тоғ жинслари массивининг турғунлигини таъминлаш учун мустаҳкамлаш усуллари ва услубларини ўрганиш.

Очиқ кон ишлари, гидротехник ва саноат-фуқаро қурилиши амалиётида кенг тарқалган тоғ жинслари массивини мустаҳкамлаш услублари – цементлаш, силикатизация, қатронлаш, юмшоқ жинсларни камуфлет портлатиш билан термик мустаҳкамлаш ва мустаҳкамлаш.

Тоғ жинсларини цементлаш қудуқ орқали цементли қоришмани ҳайдаш йўли билан бўшлиқлар ва ёриқларни сунъий равишда мустаҳкамлашдан иборат бўлиб, бунинг натижасида уларнинг монолитлиги ва сув-газ ўтказувчанлиги ошади (1-расм).
Цементнинг сувга нисбати 1:0,5 дан 1:20гача ўзгарадиган цементли қоришмалар билан ёриқ жинслар тампонланади.
Тампонлашни қўллаш соҳаси –ёриқларининг эни 0,15…0,20 мм кам бўлмаган ва 10^-2 л/мин кам бўлмаган солиштирма сув сингдирувчан кучли ёрилган қоя массивларидан бошлаб то доначаларининг ўлчами 0,8мм.гача ва 0,1…0,2 м/сут ошадиган фильтрация коэффициентига эга тошқоришма ва йирик доначали. Карьерларда қоя ва яримқоя жинсларнинг (гранитлар, гранитогнейслар, габбро, кварцитлар, сланецлар, қумликлар, оҳактош ва ҳ.к.) ёриқсимон массивларини мустаҳкамлаш учун ҳам цементлаш қабул қилиган.
Цементли қоришма қудуқда насос билан ҳосил қилинадиган сезиларли босим натижасида массивнинг бузилган ва ёриқсимон зоналарига кириб борадиган суспензияни наморён қилади. Ёриқсимон массивнинг катта ҳажмларини мустаҳкамлаш учун бурғулаш қудуқлари ёрдамида чуқурли цементлаш қўлланилади, улар орқали цементли қоришма 1,5…4,0 ва ундан ортиқ Мпа босими остида узатилади.
Қияликлар цементланганда қуйидаги шартларга риоя қилиш зарур: мустаҳкамланган қисмнинг чегараси бўйича гидростатик босимнинг ошишига йўл қвўймаслик; сирпаниш юзасини ва блоклар ўртасидаги контактларни шакллантирувчи заифлашиш юзаларининг мустаҳкамланишини таъминлаш.
Цементли қоришма поғонанинг устки майдонидан ёки осма полок ёки “беланчак”дан фойдаланиб қиялик юзасидан бурғуланган 50…200 мм диаметрли қудуқлар ярим айланаси орқали ҳайдалади.
Қияликларни цементлаш учун асосий ускуна қуйидагиларни: қоришмани аралаштиргич, цементацион насослар, қабул қилиш сиғимлари, қувур ўтказгичлар, юқори босимли шлангалар, запорли арматурани, инъекторларни (ҳайдагичларни), ўлчаш ва тартибга солиш аппаратураларини ўз ичига олади.
Тоғ жинслари массивини мустаҳкамлаш учун цемент танлаш ер ости сувларининг агрессивлигига, жинсларнинг жадаллиги ва ёриқлик тавсифига, қоришманинг қотиш ва қаттиқлашиш муддатига боғлиқ.
Цементацион материални танлаш учун турли русумли цементларнинг турли хиллари (400 паст эмас), тўлдиргичлар (қум, янчилган шлак, думчалар ва ҳ.к.) ва кимёвий қўшилмалар. Қум доначаларининг катталиги ингичка ёриқли жинсларнинг цементлаганда 0,1 мм ошиб кетмаслиги ва йирик ёриқларни ва карстланган жинслар цементланганда 1 мм ошмаслиги керак.Тупроқли ва чангсимон заррачаларнинг таркиби қум массасидан 5…6% ортиқ бўлмаслиги керак.
Тоғ жинсларининг ингичка- ва майда ёриқли массивларида агрессив сув мавжуд бўлганда цементлаш учун алюминий оксидли ёки қоришманинг тарқалиш зонасини катталаштиришга ва цемент тошининг ер ости сувларининг бузувчи таъсирига қарши сульфатли чидамли цемент қўлланилади.
Босимли сувлар мавжуд бўлганда, цемент тошининг қотишини тезлаштирувчи кимёвий қўшилмалардан иборат бўлган тез қотадиган цементлар қўлланилади. Қотиш муддатларини қисқартириш учун уларга кальцийли хлор, сода, суюқ шиша ёки темирнинг, алюминийнинг ва барийнинг цемент массасининг 1,5…2,0% миқдоридаги хлорли қўшилмаси қўшилади.
Баъзи мураккаб гидрогеологик шароитларда қайишқоқлиги ва ҳаракатчанлиги ҳисобига тоғ жинслари ёриқлари ва бўшлиқларига кириб боришини оширадиган цементли қоришмаларнинг қотиш муддатларини ерлантирувчи кимёвий қўшилмалар(гипс, хлорли бериллий, сульфит-спиртди барду) қўлланилади. Бундан ташқари агрессив суҳитда цементларнинг коррозион пишиқлиги ошади.
Қияликларни цементлаш билан мустаҳкамлаш Олтин топкан қўрғошин-рух комбинатининг Қўрғошин карьерида амалга оширилган. Узунлиги 125 м, поғонасининг баландлиги 30 м, кескин дарзланишга (W=1,5…6,0) ва майда блокли массив тузилишига эга бўлган сиенит-диоритлар ва оҳактошлардан иборат бўлган борт участкасида, цементли қоришма 20…30м. чуқурликдаги қудуқ орқали 1,5 Мпа босим остида тўлдирилган. Массив тампонажи тўсиғини ҳосил қилиш мақсадида, қудуқлар орасидаги масофа 5…6м қилиб таланган.
Участкада 19та вертикал ва умумий узунлиги 695м бўлган 6та нишабли қудуқлар бурғуланган. Мустаҳкамланган массивнинг ҳажми 14х10³м³ташкил этган,–58тцемент сарфланган. Тампонлаш натижасида цементли тошнинг ҳажми 50м³ етди.
Силикатлаш-юмшоқ жинслардан тузилган массивнинг кимёвий мустаҳкамлаш усулларидан бири. Тоғ жинсларини кимёвий усулда мустаҳкамлашнинг цементлашдан асосий фарқи шундаки, цементли қоришманинг қотиш муддати камида 30 кундан ортиқ бўлади ва юқори мустаҳкамликка эришиган пайтда, кимёвий мустаҳкамлаш бир зумда амалга оширилади ва пишиқлик 5 МПа ортиқ бўлмаган бир ўқли сиқишга етади.
Силикатлаш -- паст қовушқоқликка эга силикатли қоришмалар ёки уларнинг ҳосилалари (ноорганик юқори молекуляр бирлашмалар) босими остида қудуқлар орқали массивга ҳайдашнинг бир неча усуллари мавжуд.
Тоғ жинсларини силикатли мустаҳкамлаш усулини танлаганда, жинсларнинг кимёвий-минералогик таркиби, массивнинг муҳандис- геологик ва гидрогеологик шароитлари ҳисобга олинади.
Силикатланганда юмшоқ тоғ жинсларининг намлиги ва ўтказувчанлигига қараб, қуйидаги қоришмалар ресептлари қўлланилади: бир қоришмали, икки форишмали, алюмосиликатли, кремнефторлми, силикатлинатрий силикатли ва олтингугурт кислотали, силикат- органик, газлм силикатизацияли, лой-силикатли.