Жер қойнауынан кенді кеулеп қазып алғаннан қалатын кеңістіктін бұзылмауын белгілі жүйемен қалдырылатын кентіректер қамтамасыз етеді. Кентіректердің пішіні мен өлшемдері оларға түсетін салмақтың шамасына жасалынатын кеңістіктің қалыбына және кен қазудың жүйесіне сәйкестендіріліп табылады. Таужыныстардың тұтастығын сақтау үшін бұл кентіректер белгілі бір қашықтықтарда және өлшемдері мен пішіндері анықталған күйінде қалдырылады. Кентіректердің осы жүйесіндегі бір жерінде түскен салмаққа қарсылық төмендесе, ақырында барлық жүйенің тұтас бұзылуына алып келеді [1].
Егер кентірек пен таужыныстардың мықтылықтары бірдей немесе жақын болса, олардың жапсарларында біртұтастық күй қалыптасады. Ал, егер кентірек пен таужыныстардың жапсарларында жаншылғыш таужыныстары болатын болса, онда кентірек пен таужыныстардың араларында бұларды біріктіруші күш жоқтың қасында болады. Жаншылғыш қабат кентірек жақтан келетін қысымнан ығысып қазымның төбесі мен табанында түсіп қалады. Соның салдарынан кентіректің қысымдағы жақтарынан жаншылған қабат бүйір жақтарына қарай пішінделеді.
Кез келген кентірек биіктігінің бойымен қысылғанда оның шеткі аймақтары ортасынан көбірек отырады және бұл тірелетін таужыныстардың қабаттары жұмсақтау болса айқындау болады. Кентіректің жапсарларындағы жаншылғыш қабаты көбірек қысылған бөлігін сыртқа қарай ығыстырады.
Еңкіш кеншоғырларын қазған кезде бұл мәселе күрделенеді. Еңкіш кеншоғырларының сілемінде таужынысты қабаттардың опырылуының кезінде болатын құбылыстардың физикасын ұғынып, қуысаралық кентірексіз кенді қазу жұмысын жүргізудің мүмкіндігін зерттеудің мақсатында қабаттардағы таужыныстарға эквивалентті жаратымдыдан 1:200 масштабтағы арнайы модель жасалынды:
Кенсілемнің қалындығы hор:=18 м;
Төбедегі қызылтүсті қабаттың қалындығы hк = 9,8 м;
Төбедегі 1 сұрқұмтасты қабаттың қалындығы hс = 25,2 м;
Төбедегі 2 қызылтүсті қабаттың қалындығы hк2 = 15,8 м;
Төбедегі 2 сұрқұмтасты қабаттың қалындығы hс2 = 8,5 м;
Кеншоғырдың құлау бұрышы а-23°;
Кенсілемді қазу тереңдігі Н = (20-248) м аралығында.
Кенді қазып алу жұмыстарын жүргізер алдында кеншоғыр, өзек сызықтарының арасы 150 м-ге тең болатын, тосқауыл кентіректерімен екі тақтаға бөлінді. Тақталардың кені бағанды-қуысты кенқазу жүйесімен қуысаралық кентіректерсіз, жасанды тіреуіштерді пайдаланып, қазылып алынды. Тосқауыл кентіректер тік, ал жасанды тіреуіштер кеншоғырға нормаль бағытында орналастырылды. Жасанды тіреуіштердің төменгі және жоғарғы табандарының ауданы 2 м2-ға және орналасу торы 10x10 м-ге тең. Тақтадағы көлденеңінен жүргізілетін кенүңгірдің бұзаржағының еңі 1 = 10 м етіп, қазіргі өндірістегі жағдайға сәйкестендіріліп жасалды [2].
Тосқауыл кентірекке түсіп тұрған көлемнің пішінін 2-топтағы сырғу бетін геологиялық тілікке салғаннан анықталады [3]. Модельдегі екі тақтаның арасындағы тосқауыл кентіректің (ТК) үстіндегі әлсіз қабатындағы кұбылыстары қарастырылды.
Бірінші тақтаны толық және екінші тақтаның жуықтап 2/1 бөлігін қазып алғаннан кейін статикалық түрде түсіп тұрған күштен ТК-тің үстіндегі әлсіз қабаты кентіректің сол жағынан 2-топтағы сырғу сызығымен, ал оң жағынан жоғарғы және төменгі жиектерінен тік бағытпен қияланып опырылды. Тосқауыл кентіректің үстіндегі әлсіз қабаттың жоғарғы жағында ұзындығы 0,7 см-ге тең тік жарығы пайда болды. Түсіп түрған салмақтан алдында пайда болған жарықтан 3,5 см қашықтықта тік жарық (ұзындығы 1,1 см) пайда болды. Тосқауыл кентіректің үстіндегі әлсіз қабаттың төменгі жағынан да ұзындығы 2 см-ге тең тік жарық пайда болды (1ә-сурет).
ТК-тің үстіндегі әлсіз қабатында алғашқы пайда болған жарығын Ао, кентіректің шетіндегі Ао және Во нүктелерімен қосқаннан А01А0 және А01В0 сырғу сызықтары алынды. Осы А01А0 және А01В0 сызықтарының тік бағыттан ауытқыған бұрышы 124°-қа сәйкес келді.
Екінші тақтаның 3/2 бөлігі қазылып алынғаннан кейін, ТК-тің үстіне түсетін салмақтың артуынан және төбедегі әлсіз қызылқұмтас қабатының динамикалық түрде жаншылуынан 1-тақтаның үстіндегі сұрқұмтас қабаты иілудің шегіне жетті (1а-сурет). ТК-ке түсетін күштің артуынан, оның табанындағы әлсіз қызылқұмтас қабаты кеуірге қарай ығысып, ТК-гі құлау бағытында тік сызықтан шамамен 13-14°-қа айналып кетті.
Содан кейін тосқауыл кентіректің төбесіндегі әлсіз қабаты тосқауыл кентіректен және жоғарыдан келетін кернеуден С0В0 мен А0Б0 беттерімен сырғып түсті.
Егер қарастырылып отырған қабаттағы таужыныстың кені алынған кеңістіктің төбесінің опырылуынан С0В0 мен А0Б0 беттерінің ашылуына мүмкіншілік болса, онда бұлардың сырт жағындағы В0С0О0 және А0Б0О1 үшбұрыштарының сығылып шығуына жол ашылады. Бұл көлемдердегі таужыныстар екі себеппен бұзылуы мүмкін. Оның біріншісі С0В0 мен А0Б0 бойындағы σni кернеуінің таужыныстың бір бағыттағы қысымға қарсы көрсеткіші σқс кернеуінен асып кетсе, осы беттермен таужыныс қырқылып түсе алады. Ал, екіншісі, ол астындағы кентіректен келетін σ1 кернеуінен В0С0 мен А0Б0 бойымен сырғып түседі және бұл кернеу осы беттерден ω=90°+ρ бұрышына ауытқитын кез келген беттерімен таужынысты қырқып түсетін кернеудің болуына ықпал ете алады.
А01А0 мен А01С0 сырғу беттері 1-топтағы қисықтарымен сәйкес. Осы беттердегі жанама кернеулердің шамасы жеткілікті болатын болса, онда бұл сызықтардың үстіндегі таужыныстар төменгілерден бөлініп қырқылып түсіп қалады.
В0С0 мен А0Б0 беттерінің ашылуына мүмкіндік болса, онда σ1 кернеуінің ықпалымен В0С0О1 және А0Б0О2 үшбұрыштарында да бұзылу жүреді.
Тосқауыл кентіректен келетін σ1 кернеуі, оның табанындағы әлсіз таужыныстарына да осындай қысым түсіреді. Жоғарыда айтылған тәсірлері тосқауыл кентіректің табанында да жүреді, тек қана табанындағы әлсіз қабаты төбесіндегі әлсіз қабатынан жоғары болатындықтан, оның ерекшелігі болады.