Гальперин А.М.. Геомеханика открытых горных работ. Часть 1. Страница 19

Гидрогеологическими факторами обусловливаются:

•подток подземных, дождевых и талых вод, вызывающий набухание, снижение прочности и местные деформации откосов песчано-глинистых пород;

• гидродинамическое давление фильтрующихся в приот- косном массиве подземных вод (объемная сила, направление которой совпадает с направлением линий тока, а величина для единицы объема горной породы определяется фильтрационной силой yj), приводящее к оплыванию откосов раздельнозернистых и песчано-глинистых пород; действует совместно с силами гидростатического взвешивания;

•суффозия, способствующая выносу мелких частиц;

•выщелачивание засоленных песчано-глинистых пород, карбонатных пород, галоидов, способствующее карстооб- разованию;

•внезапные прорывы подземных вод в результате вскрытия карстовых полостей или нарушения режима дренажа. Процессы набухания свойственны глинистым породам, при

этом наиболее интенсивно они развиваются в глинах монтморил- лонитового состава. Косвенным показателем склонности пород к набуханию служит коэффициент коллоидной активности Jk

где Mn—число пластичности, %; Ф<о,оо2—процентное содержание фракции глинистых частиц (d < 0,002 мм).

В зависимости от минералогического состава коэффициент A_k составляет: монтмориллонитовые глины — больше 1,25; гидрослюдистые глины — в пределах 1,25—0,75; каолинитовые глины —менее < 0,75.

Если в приоткосной области залегают падающие в сторону выемки или горизонтальные, подвергающиеся увлажнению ли- тологические контакты, процесс набухания протекает совместно с процессами ползучести. Для условий карьеров KMA и Никопольского марганцевого бассейна мощность приконтактных зон, где глинистые породы разупрочняются вследствие набухания, изменяется от 0,2 до 2 м, при этом продолжительность периода набухания составляет 2—6 мес. Приближенную оценку влияния набухания на снижение сопротивления глинистых пород сдвигу (сцепления с) и увеличение влажности W можно проводить по эмпирическим формулам А.Н. Могилко, полученным в результате обобщения данных иследований на карьерах Украины,

где со, Wo—соответственно начальные сцепление и влажность; А, К — эмпирические коэффициенты (для зеленовато-серых палеогеновых глин А = 0,72; К = 0,12);

где t — время, мес.

Если глинистые породы залегают в почве полезного ископаемого и являются верхним водоупором напорного водоносного горизонта, то при отсутствии дренажа этого горизонта происходит набухание глинистых пород и могут возникать крупные оползни.