Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геомеханическое обоснование устойчивости подготовительных горных выработок в слоистых массивах при пологом залегании угольных пластов

ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Геомеханическое обоснование устойчивости подготовительных горных выработок в слоистых массивах при пологом залегании угольных пластов"

На правах рукописи

РАЕВСКИЙ Денис Игоревич

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В СЛОИСТЫХ МАССИВАХ ПРИ ПОЛОГОМ ЗАЛЕГАНИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Специальность 25.00.20-

Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Авт ореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Ведущее предприятие - ОАО «ШахтНИУИ».

Защита диссертации состоится 6 мая 2005 г. в 15 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. 1303.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 28 марта 2005 г.

Иван Емельянович Долгий

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Фридрих Николаевич Воскобоев,

кандидат технических наук, доцент

Александр Андреевич Антонов

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования; Эффективная работа угольных шахт в условиях конкурентных отношений в значительной степени зависит от устойчивости подготовительных горных выработок. Несмотря на то, что около 80% выработок крепятся металлической податливой крепью, ежегодно объем их перекрепления составляет для Восточного Донбасса более 10%. В окрестности подготовительных выработок при их эксплуатации образуется зона разрыхленных пород, обуславливающая смещения пород контура выработки, превышающие податливость крепи. Способы обеспечения устойчивости выработок, основанные на создании вокруг выработки скрепляющей оболочки инъекционным методом не получили широкого распространения на шахтах региона. Вместе с тем, обеспечение устойчивости подготовительных выработок за счет повышения несущей способности приконтурного массива является весьма перспективным направлением.

Значительный вклад в исследование процесса деформирования и разрушения пород вокруг горных выработок и их поддержания внесли: Ардашев К.А., Беликов В.В., Борисов А. А., Булычев Н.С., Воскобоев Ф.Н., Глушихин Ф.П., Долгий И.Е., Жихарев С.Я., Зубов В.П., Каретников В.Н., Картозия Б.А., Ковалев О.В., Литвинский Г.Г., Луганцев Б.Б., Маршал П., Матвеев В.А., Привалов А.А., Протосеня А.Г., Смирняков В.В., Тимофеев О.В., Ткачев В.А., Черняк И.Л., Шик В.М., Штумпф А.Г., Якоби О., и многие другие. Однако, до настоящего времени проблема, остается актуальной особенно для слоистого анизотропного массива. Неудовлетворительное эксплуатационное состояние выработок шахт свидетельствует о необходимости дальнейших исследований напряженно-деформационного состояния вокруг выработок в анизотропной слоистой среде и совершенствования способов обеспечения устойчивости подготовительных выработок при пологом залегании угольных пластов.

Цель диссертационной работы - разработать способ обеспечения эксплуатационного состояния подготовительных выработок в слоистом анизотропном массиве, позволяющий регулировать на-

пряженно-деформационное состояние пород в приконтурной зоне выработки.

Идея работы. Устойчивость подготовительных выработок в слоистом анизотропном массиве достигаются применением упрочняющих типов крепи и созданием зоны дезинтеграции в при-контурном массиве за счет применения сталеполимерных трубчатых взрывных анкеров. Основные задачи работы:

- проанализировать эффективность различных способов поддержания эксплуатационного состояния подготовительных выработок шахт Восточного Донбасса;

- выявить закономерности и особенности формирования напряженно-деформированного состояния (НДС) в окрестности подготовительных выработок при пологом залегании пластов в слоистом анизотропном массиве;

- разработать методику прогноза смещений контура выработок;

- разработать эффективный способ и средства обеспечения эксплуатационного состояния подготовительных выработок. Методы исследований: визуальное обследование и анализ состояния горных выработок, различно расположенных относительно разрабатываемых пластов; экспериментальное определение расслоений и смещений пород вокруг подготовительных выработок; аналитические методы расчета величин смещений и напряжений в приконтурной зоне выработки с учетом физико-механических и деформационных свойств пород и их анизотропии; численные эксперименты, компьютерное моделирование методом конечных элементов на ПЭВМ подготовительных выработок в различных гоно-геологических и горно-технических условиях существования в слоистом массиве; сравнительный анализ результатов исследований с натурными данными. Научная новизна работы:

- разработаны принципы крепления подготовительных выработок новой конструкцией анкерной крепи, обеспечивающие одновременное создание жесткой грузонесущей конструкции (ста-

леполимерный трубчатый анкер-массив) и демпфирующей зоны дезинтегрированных пород (взрывным воздействием на массив);

получены закономерности изменения величин смещений контура выработок и радиуса зон неупругих деформаций, учитывающие расслоение приконтурного анизотропного массива на базе которых разработан метод расчета сталеполимерных трубчатых взрывных анкеров.

Защищаемые научные положения:

1. Величина и скорость смещений пород анизотропного массива на контуре подготовительных выработок подчиняются упругопла-стической модели деформирования и зависят от его физико-механических и деформационных свойств, их расположения относительно отрабатываемого угольного пласта и глубины заложения.

2. Форма и размеры зоны неупругих деформаций, характер распределения и величина напряжений в окрестности подготовительных выработок зависят от коэффициента структуры (соотношение объема расслоившихся пород приконтурного массива ослабленного горной выработкой к объему пород в нетронутом массиве) и физико-механических свойств анизотропной среды, геометрических размеров и глубины заложения выработки.

3. Эксплуатационное состояние подготовительных выработок в слоистых массивах обеспечивается созданием по их контуру зон упрочненных и дезинтегрированных пород за счет применения сталеполимерных трубчатых взрывных анкеров. Практическая значимость работы;

1. Разработана конструкция сталеполимерного трубчатого взрывного анкера обеспечивающего упрочнение приконтурного массива и создание в нем зоны разрыхленных пород;

2. Разработан метод расчета параметров сталаполимерной трубчатой взрывной анкерной крепи в слоистых массивах на основе выявленных закономерностей для расчета параметров зон неупругих деформаций и величин смещений контура выработки. Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций обеспечивается применением современных методов геомеханики, привлечением фактических материалов по опреде-

лению смещений горных пород в приконтурной зоне выработок, близкой сходимостью результатов теоретических исследований с результатами шахтных экспериментов.

Апробация диссертации. Содержание и основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на Региональной конференции «Научно-технические проблемы шахтного строительства Российского Донбасса» (ШИЮР-ГТУ(НПИ), Шахты, 2000 г.); ежегодных конференциях молодых ученых и студентов 2000-2004 г.г. (СПГГИ (ТУ) им. Г.В. Плеханова, С.-Петербург); Международной конференции «Проблемы геомеханики и механики подземных сооружений» (Тульский гос. университет, Тула, 2003 г.); «Пятой научно-практической конференции» (Читинский гос. университет, 2004 г.); на конференции «Современные проблемы геомеханики, геотехнологии, маркшейдерского дела и геодезии» (СПГГИ(ТУ) 2004 г.); на заседаниях кафедры строительства горных предприятий и подземных сооружений и НТС СПГГИ(ТУ).

Личный вклад автора заключается в проведении и обобщении результатов шахтных и лабораторных исследований, уточнении на их базе механизма конвергенции подготовительных выработок; в обработке полученных данных на ЭВМ; в проведении численных экспериментов, компьютерным моделированием при помощи метода конечных элементов подготовительных выработок в различных гоно-геологических и горно-технических условиях существования в слоистом массиве и получении на их базе качественной и колличественной картины распределения напряжений в анизотропном массиве вокруг выработки; в разработке способа поддержания подготовительных выработок; в уточнении методики расчета параметров анкерной крепи.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение, заключение и список использованной литературы из 105 наименований, 3 приложения. В работе 38 рисунков и 23 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 проанализированы горно-геологические и горнотехнические условия проведения и эксплуатации подготовительных выработок на шахтах Российского Донбасса, способы и средства управления горным давлением; классифицированы способы поддержания горных выработок в зависимости от геомеханических и горнотехнических условий; сформулированы цель и задачи исследований.

В главе 2 представлена методика проведения натурных исследований за проявлением горного давления в анизотропном, слоистом массиве на больших глубинах при различных способах охраны и поддержания подготовительных выработок; дана оценка состояния приконтурного массива горных выработок; приведены зависимости смещений пород контура выработок от времени их существования, способа крепления и охраны. В главе 3 по результатам натурных исследований и лабораторных опытов (определение прочностных свойств горных пород горногеологических формаций Восточного Донбасса) представлен экспериментально-аналитический метод определения радиуса зоны неупругих деформаций в окрестности подготовительных выработок с учетом анизотропии их свойств и пластического разрыхления. Приведены графики изменения коэффициента структуры массива ослабленного подготовительной горной выработкой в приконтурной зоне в зависимости от расстояния до контура выработки и времени ее существования. Получены эмпирические зависимости для определения ожидаемых смещений контура рассматриваемых выработок. Выполнено компьютерное моделирование слоистого анизотропного массива в упругой и упругопла-стической постановке, с целью определения величин напряжений и смещений в приконтурной зоне выработки. В главе 4 на основе теоретических и практических исследований, анализа работы средств крепления подготовительных горных выработок, применяемых на шахтах Российского Донбасса, условий эксплуатации и стоимости крепления предложен новый тип ста-леполимерных трубчатых взрывных анкеров. Разработана методика расчета их параметров.

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. Величина и скорость смещений пород анизотропного массива на контуре подготовительных выработок подчиняются упругопластической модели деформирования и зависят от его физико-механических и деформационных свойств, ихрасполо-жения относительно отрабатываемого угольного пласта и глубинызаложения.

Выявление степени влияния различных факторов на развитие процесса деформирования пород, вмещающих выработки, имеет для условий Восточного Донбасса важное практическое значение с точки зрения выбора способов и средств эффективного поддержания рассматриваемых выработок и обоснования их рациональных параметров. С этой целью на шахтах были оборудованы замерные реперные станции. В результате шахтных исследований были определены: конвергенция контура выработок; характер и величина деформаций приконтурного массива; основные особенности формирования НДС для различных горно-геологических и

Рис. 1. Характерные графики зависимости смещений контура выработки от времени существования: а- пластовый штрек №368 Н=710м, шахта «Гуковская»; б - полевой штрек 3614 Н=890м, шахта «Гуковская»; деформация: 1 - кровли; 2 - почвы; 3 - боков, где Н - глубина заложения выработки.

горно-технических условий. Результаты шахтных наблюдений представлены на рис. 1-2.

Из рис. 1а,б видно, что наибольшее влияние на скорость и величину смещений пород контура оказывают расположение выработки относительно отрабатываемого пласта и прочностные свойства пород вмещающих выработку. Анализ результатов инструментальных наблюдений за деформацией массива (часть которых приведена на рис. 2) показывает, что:

- породы на контуре выработки независимо от величины отпора крепи смещались по периметру неравномерно, на всех участках, наибольшие смещения наблюдались в почве;

- наибольшие смещения пород почвы выработки были отмечены на замерных пунктах, расположенных в породах представленных песчано - глинистыми сланцами, увеличение глубины заложения подготовительных выработок от 400 м до 1200 м сопровождается увеличением величины и скорости смещений при-контурной зоны выработки (что подтверждается так же анализом опубликованных работ по теме диссертации).

и, мм кровля и, мм почва

Рис. 2. Зависимость смещения пород подготовительных выработок от времени их существования: 1 - полевой штрек № 110 Н=1000 м, ш. «Алмазная»; 2 - пластовый штрек № 416 Н= 1110 м, ш. «50 лет Октября»; 3 - пластовый штрек № 4515 Н=890 м, ш. «Гуковская»; ш. «Обухов-ская»: 4 - пластовый штрек №3014 Н=650 м; 5 - полевой штрек № 3011 Н=500 м, где Н - глубина заложения выработки.

Аналогичные выводы были получены при проведении дополнительных численных экспериментов по определению величин и скоростей смещения приконтурного массива подготовительных выработок. Методом конечных элементов моделировался слоистый массив с различными физико-механическими свойствами, при различном расположении выработки относительно отрабатываемого угольного пласта, с разной глубиной заложения выработки. Особенность деформирования массива пород в условиях слоистого массива заключается в том, что после проведения выработок по их контуру происходят упругие деформации в течении 3-5 дней. Со временем по мере удаления проходческого забоя они переходят в упругопластические, что показало сравнение результатов численных экспериментов с натурными данными. Таблица 1 показывает их удовлетворительную сходимость.

Таблица 1

Максимальные смещения пород контура подготовительных выработок по данным компьютерного моделирования в упругопласти-ческой постановке задачи.

Наименование выработки Смещения по оси У,мм Смещения по оси X, мм

кровля почва падению восстанию

пластовый штрек №416 90 390 84 68

полевой штрек №110 185 209 78 60

полевой штрек №3011 50 38 24 18

пластовый штрек №3014 92 125 39 32

пластовый штрек №4515 70 104 28 22

Обследование выработок шахт Восточного Донбасса и проведенные шахтные наблюдения, численные эксперименты, по моделированию анизотропной слоистой среды вокруг подготовительной выработки и решение упругой и упругопластической задачи в плоской постановке, подтвердили, что интенсивность и

характер процесса деформирования, вмещающих выработки пород, могут быть описаны упругопластической моделью деформирования.

2. Форма и размеры зоны неупругих деформаций, характер распределения и величина напряжений в окрестности подготовительных выработокзависят от коэффициента структуры (соотношение объема расслоившихся пород приконтурного массива ослабленного горной выработкой к объему пород в нетронутом массиве) и физико-механических свойств анизотропной среды, геометрическихразмеров и глубинызаложения выработки.

Смещение пород кровли и почвы является следствием увеличения объема пород, вызванного образованием микротрещин и разрушений, как показали результаты исследования трещенооб-разования в приконтурной зоне выработки прибором РПВ-457. Происходит перераспределение напряжений вокруг выработки под влиянием продолжающихся во времени деформаций вмещающего массива. Аналогичные деформационные процессы протекают и в боках выработки. В величинах смещений наблюдается заметное различие (рис. 1). Сближение почвы с кровлей значительно преобладают над сближением боков выработок. Большую роль в смещениях породного контура кровли и почвы выработки играет прочность пород слагающих массив. Разрушение менее прочных слоев начинается раньше. Разница в смещениях заметнее, если кровля выработки представлена слабыми породами, так например на рис. 2 - 1 - полевой штрек № 110 Н = 1000 м, ш. «Алмазная» имеет большие смещения пород кровли по сравнению с пластовыми выработками заложенными на большей глубине из-за наличия более слабых пород, в частности угольного пласта, в кровле.

По результатам натурных наблюдений установлена эмпирическая зависимость ожидаемых смещений контура от глубины заложения, прочностных и деформационных характеристик вмещающих пород, размеров и формы поперечного сечения и типа крепи:

где: А - ширина выработки в проходке на высоте 1,7 м от ее почвы, м;

1д - коэффициент структуры массива (д =1,5 Н/м); б - коэффициент, учитывающий последовательность напластования вмещающих пород [б= 1,46 м"2);

НЭф - эффективная глубина расположения выработки от поверхности, м;

с - коэффициент, учитывающий наличие зеркал скольжения (с=1,2 Н/м);

- сопротивление крепи, кН; ^.-сопротивление сжатию вмещающих пород, МПа; к - высота выработки в проходке, м.

Расчетная глубина расположения выработок определяется

из зависимости:

н,л=кгк2-н,

(3)

1 зф ~ п2

где: Н- фактическая глубина расположения выработки от поверхности, м;

к] - коэффициент, учитывающий влияние на выработку горных работ (для рассматриваемых условий по данным Шахт-НИУИ й, =1,0-1,08);

к2 ~ коэффициент, учитывающий форму поперечного сечения выработки (арочная к2 = 1; трапециевидная к2 = 0,85). Сопротивления пород сжатию определяется из зависимости:

где: /5 - коэффициент, учитывающий слоистость пород прикон-турного массива и изменяется в пределах 1+0,69, при количестве слоев напластования

<гсж. - прочность на сжатие Г'0 слоя, МПа;

- мощность слоя, м.

Анализ методик аналитического определения размеров зон неупругих деформаций величин и характера распределения напряжений в приконтурной зоне подготовительных выработок и экспериментальные данные по величине смещений в шахтных условиях позволили разработать экспериментально-аналитический способ определения размеров и геометрии зон неупругих деформаций. Основная идея заключается в том, что размеры зоны неупругих деформаций определяются из условия, при котором увеличение объема разрыхленных пород в области неупругих деформаций равно объему пород, смещающихся в полость выработки:

где: ЯЬ - радиус зоны неупругих деформаций пород, м;

Яо - приведенный радиус выработки, м;

и- величина смещений пород на контуре выработки, м;

Кс - коэффициент структуры массива ослабленного гон-ной выработкой.

Для определения коэффициента структуры массива ослабленного тонной выработкой Кс в приконтурной зоне выработки, были проведены исследования, результаты которых представлены на рис. 3.

На рис. 4 (а, б) приведены формы и размеры зон не упругих деформаций для выработок, пройденных по пласту полезного ископаемого с присечкой вмещающих пород и по породе.

Размеры зон неупругих деформаций были построены на основе натурных данных, полученных в результате проведения замеров на 19 реперных станциях оборудованных глубинными и кон-

турными реперами. Результаты замеров приведены в долях от приведенного радиуса выработки.

Рис. 3. Изменение коэффициента структуры массива ослабленного горной выработкой: а- в зависимости от времени существования выработки; б - в зависимости от расстояния до контура выработки. 1 -пластовый штрек №3014 ш. «Обухоовская»; 2 - пластовый штрек №368 ш. «Гуковская»; 3 - полевой штрек ш. «50 лет. Октября»;

4 - пластовый штрек №4515 ш. «Гуковская».

Рис. 4. Формы и размеры зон неупругих деформаций при площади поперечного сечения выработок 12,8 м2 в свету, для: а- выработки пройденной по пласту угля; б - полевой выработки; где: Я,, - приведенный радиус выработки; Р - угол наклона большой оси эллипса; а - угол падения пород.

. Испытание образцов горных пород для условий Восточного Донбасса при одноосном сжатии перпендикулярно и параллельно

напластованию выполненное нами совместно с ОАО «ШахтНИ-УИ» показывают, что коэффициент анизотропии, равный отношению предела прочности на сжатие перпендикулярно слоистости к пределу прочности на сжатие параллельно слоистости для устойчивых пород составляет 1,18ч-1,2 8, средней устойчивости -1,5ч-1,65, для неустойчивых - 2,5ч-2,7. Этот факт объясняет эллипсовидную форму (вытянутую по напластованию) зоны неупругих деформаций вокруг подготовительных выработок в рассматриваемых слоистых массивах.

51дт&_Х .-1.8753вЕ+®9Ь

-1 .8071Е+М5

-'2.2373Е+806

-■^.гэзэе+мб

-6.35»5Е±лаб-..—ё^.4071 Е+вР»6 -1 ,©464Е+®®7 -1 .252®Е*®®7 -1 .4577Е+0Э7

Рис. 5. Характерное распределение изолиний напряжений в приконтур-ной зоне выработки пройденной в слоистом массиве горных пород: а -горизонтальные по оси X; б - вертикальные по оси У.

3. Эксплуатационное состояние подготовительных выработок в слоистых массивах обеспечивается созданием по их контуру зон упрочненных и дезинтегрированных пород за счет применения сталеполимерныхтрубчатыхвзрывныханкеров.

Приконтурный массив выработок, закрепленных рамными крепями, сильно расслоен. Так, по данным осмотра оптическим прибором РВП-457 стенок шпура, пробуренного посредине пролёта выработки в 6,0 м, установлено, что на удалении до 0,52 м от контура в породах кровли имеются 7 трещин расслоения с раскрытием от 0,5 до 3,5 мм, чередующихся с интервалом 0,05-0,11 м. Суммарное раскрытие зафиксированных трещин составляет более 11,5 мм. Из-за отсутствия взаимодействия рамной крепи и вмещающих пород при проведении штреков развиваются значительные расслоения пород кровли и трещиноватость боков, что резко снижает безопасность горных работ, выполняемых в проходческом забое, и сильно усложняет поддержание выработки в зоне влияния очистных работ, приводит часто к полной потери устойчивости рамных крепей.

Увеличение несущей способности крепи в 2,5-3 раза снижает конвергенцию горных выработок в 1,5-2 раза (рис. 6,7). При этом

стоимость крепления возрастает в 2,5-3 раза, что не приводит к безремонтному поддержанию подготовительных выработк.

Применение анкерных крепей распорно-замкового типа в условиях слоистого анизотропного массива на больших глубинах вызывает сомнения в связи с малой несущей способностью замков крепи (35-60 кН).

Для предотвращения расслоения приконтурного массива и создания грузонесущей оболочки вокруг подготовительной выработки наибольшую перспективу с нашей точки зрения представляют сталеполимерные анкера. Визуальными и инструментальными наблюдениями выявлено, что в целом сталеполимерная анкерная крепь вполне работоспособна. Оценка прочности закрепления в шпурах сталеполимерных анкеров ACPI и характер изменения по длине штрека №4515 натяжения крайних в рядах ста-леполимерных анкеров, а также вторыми в рядах, расположенных со стороны выработанного пространства, показан на рис. 8.

Рис. 8. Изменение натяжения сталеполимерных анкеров в крайнем ряде - ряд 1; во втором ряде - ряд 2, расположенных со стороны выработанного пространства, в зависимости от расстояния до лавы, измеренные по длине подготовительной горной выработки.

Из рисунка видно, что с увеличением расстояния от забоя лавы отмечается незначительный спад среднего натяжения в сталеполимерных анкерах. При этом по длине выработки фактическое натяжение крайних анкеров распределено неравномерно и не превышает начального их натяжения. Это может приводить к

обыгрыванию анкерной крепи и локальным вывалам пород кровли, а также разрушению несущей оболочки «крепь-массив».

С целью усовершенствования сталиполимерной анкерной крепи нами предложена конструкция сталеполимерного трубчатого анкера обеспечивающего упрочнение приконтурного массива, а также создания в нем взрывным воздействием зоны разрыхленных пород, представленная на рис.9.

Рис. 9. Сталеполимерный трубчатый анкер обеспечивающий упрочнение приконтурного массива, а также создание в нем взрывным воздействием зоны разрыхленных пород: 1 - тело анкера, закрепляемого полимерным составом в шпуре; 2 - опорная плитка (200x200x10 мм); 3 -гайка (М48); 4 - продольные щели (зоны ослабления); 5 - пакер; 6 -заглушка; 7 - провода электродетонатора; 8 - забойка; 9 - патрон ВВ; 10- патрон боевик; 11 -электродетонатор.

Сущность работы данного анкера заключается в обеспечении устойчивости подготовительных горных выработок на основе использования несущей способности вмещающего массива и регулирования поля. Система предполагает одновременное использование несущей способности массива скрепленного в протяженной части анкера полимерным составом и зоны разрыхления гор-

ных пород (в виде демпфирующего слоя) с заданными параметрами регулирования поля напряжений на границе с грузонесущей оболочкой, создаваемой зарядов ВВ.

Для данного вида крепи разработана методика расчета её параметров. В частности, уточнены коэффициенты, влияющие на несущую способность крепи; определены зависимости по определению количества ВВ для создания в окрестности выработки зоны дезинтеграции заданных параметров; выполнено экономическое сравнение эффективности применения поддерживающих конструкций и анкерных крепей для идентичных горногеологических условий. Ожидаемый экономический эффект за счет применения предложенной крепи только по стоимости материалов по сравнению с применяемыми конструкциями рамных крепей составляет около 1500 руб/м.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научную работу, на базе выполненных лабораторных, шахтных и аналитических исследований дано теоретическое обоснование и новое решение актуальной научной задачи - эффективного поддержания подготовительных горных выработок, пройденных в слоистых массивах пластовых месторождений на больших глубинах.

Основные научные и практические результаты полученные в результате завершенных исследований заключаются в следующем:

1. Основные деформации кровли-почвы подготовительных выработок происходят в зоне активных смещений пород и достигают 70% конвергенции выработок. Применяемые в этой зоне крепи выработок не обеспечивают их эксплуатационное состояние. Смещение почвы выработок в этой зоне в 1,5-2 раза больше смещений кровли.

2. Смещение элементов крепи КМП-АЗ в узлах соединений неравномерно, наибольшие смещения наблюдаются со стороны падения пластов; потеря сечения за 60-70 суток наблюдений составляет 13-15%, причем на долю кровли приходится 3-5%, поч-

вы 10-12%. Максимальное смещение пород почвы и кровли составляет соответственно 0,78 м и 0,27 м.

3. Зона неупругих деформаций имеет форму эллипса, вытянутого по напластованию пород; максимальный радиус границы зоны неупругих деформаций в приконтурной зоне зависит от коэффициента структуры массива нарушенного горной выработкой, степени анизотропии пород, их физико-механических свойств, условий залегания и составляет 0,5-1,20 приведенного радиуса выработки.

4. Радиус зоны неупругих деформаций определяется экспериментально-аналитическим путем из условия, при котором увеличение объема разрыхленных пород в области неупругих деформаций равно объему пород, смещающихся в полость выработки.

5. Коэффициент, характеризующий степень анизотропии пород для Восточного Донбасса, составляет 0,2-0,3 в зависимости от категории их устойчивости.

6. Характер распределения напряжений и их величина определяются с помощью компьютерного моделирования при условии согласования величин смещений по результатам натурных наблюдений с данными численных экспериментов.

7. Характер распределения напряжений, их величина, величина смещений контура подготовительных выработок для анизотропного массива подчиняется упругой модели деформирования пород в течение 3-5 дней их существования и определяется упругопласти-ческой моделью деформирования до влияния очистных работ.

8. Сталеполимерные трубчатые взрывные анкера в подготовительных выработках снижают: расслоение приконтурного массива на 50-70%, за счет его скрепления и нагрузку на грузонесу-щую конструкцию (сталеполимерный трубчатый анкер-массив) на 10-30%, за счет создания демпфирующего слоя дезинтегрированных пород.

9. Применение сталеполимерной трубчатой взрывной анкерной крепи предложенной конструкции в качестве самостоятельной, и в сочетании с поддерживающими конструкциями снижает стоимость крепления и поддержания подготовительных выработок в 1,5-2 раза.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Раевский Д.И. Влияние взрывных работ на смещение пород кровли. Привалов А.А., Литвинов А.В., Раевский Д.И. // Научно-технические проблемы шахтного строительства: Материалы Международной конференции г. Шахты: Шахтинский институт Южно-Российского государственного технического университета (НПИ). - Новочеркасск: 2000 г. - С. 156-161.

2. Раевский Д.И. Особенности охраны и поддержания подготовительных выработок в условиях Восточного Донбасса. // Полезные ископаемые России и их освоение / Записки Горного Института. - СПб: СПГГИ(ТУ). 2002 г., Т 152. С. 142-144.

3. Раевский Д. И. Геомеханическое обоснование способов и средств обеспечения устойчивости подготовительных выработок в зонах повышенного горного давления в слоистых массивах. // Полезные ископаемые России и их освоение / Записки Горного Института.-СПб: СПГТИ(ТУ). 2003 г., Т 155. С. 128-131.

4. Раевский Д. И. Геомеханическое обоснование способов расчета смещений пород в подготовительных выработках. // Геомеханика. Механика подземных сооружений. / Известия Тульского государственного университета. - Тула: Тульский государственный университет. 2003 г. - С. 239-244.

5. Раевский Д. И. Закономерности распределения напряжений и смещений пород в приконтурной зоне в слоистом массиве. // Полезные ископаемые России и их освоение / Записки Горного Института. - СПб: СПГГИ(ТУ). 2004 г., Т 159. С. 83-85.

6. Определение величин и характера распределения напряжений в слоистом массиве. // Пятая научно практическая конференция. -Чита: Читинский горный институт 2004 г. - С. 50-54.

7. Раевский Д. И. Особенности деформирования массива пород вокруг выработок с учетом их анизотропии. Долгий И.Е., Силантьев А.А., Раевский Д.И. // Современные проблемы геомеханики, геотехнологии, маркшейдерского дела и геодезии / Записки Горного Института. - СПб: СПГГИ(ТУ). 2004 г., Т 156. С. 106-109.

РИЦ СПГГИ. 18.03.2005.3.103. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

$5.00

1269

í % -í - ? i \ с * i" ;

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Раевский, Денис Игоревич

Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Горно-геологические условия проведения и эксплуатации подготовительных выработок на шахтах Российского Донбасса.

1.2. Анализ способов и средств управления горным давлением в подготовительных выработках.

1.2.1. Пассивные способы поддержания подготовительных выработок.

1.2.2. Активные способы поддержания подготовительных выработок.

1.3. Идея, цель, задачи и методы исследований.

2. Методика и результаты исследования проявления горного давления в подготовительных выработок.

2.1. Методика проведения шахтных исследований по определению величин смещений.

2.2. Результаты шахтных исследований проявления горного давления.

2.2.1. Шахта «Алмазная», конвейерные штреки № 106, № 110, по пласту иН.

2.2.2. Шахта «Гуковская», конвейерный штрек № 368 - пласт К6.

2.2.3. Шахта «Гуковская», конвейерный штрек № 3614 - пласт Кб.

2.2.4. Шахта «Гуковская», конвейерный штрек № 4515 - пласт К\'в.

2.2.5. Шахта «50 лет Октября» промежуточный штрек № 416 по пласту

2.2.6. Шахта «Обуховская», конвейерный штрек № 3011, по пласту Кг.

2.2.7. Шахта «Обуховская», конвейерный штрек № 3014, по пласту К2.

2.3. Выводы по результатам исследований.

3. Экспериментально-аналитический метод определения смещений пород в окрестности подготовительных выработок с учетом анизотропии их свойств и пластического разрыхления.

3.1. Особенности деформирования массива пород вокруг выработки с учетом их анизотропии.

3.2. Определение величины смещения приконтурного массива.

3.3. Компьютерное моделирование слоистого массива по определению величин напряжений и смещений в приконтурной зоне выработки.

3.3.1. Решение плоской задачи в упругой постановке для анизотропного массива.

3.3.2. Решение плоской задачи в упругопластической постановке для анизотропного массива, при объемном сжатии.

3.4. Выводы по результатам исследований.

4. Разработка способов и средств обеспечения устойчивости подготовительных выработок.

4.1. Средства крепления подготовительных горных выработок.

4.1.1. Условия эксплуатации применяемых крепей.

4.1.2. Стоимость крепления основными видами крепей, применяемых на шахтах Российского Донбасса.

4.2. Рекомендации для расчета параметров анкерной крепи для выработок не попадающих в область действия инструкции ВНИМИ.

4.3. Разработка новых видов крепи.

4.3.1. Методика расчета параметров анкеров «комплексного воздействия» на массив.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геомеханическое обоснование устойчивости подготовительных горных выработок в слоистых массивах при пологом залегании угольных пластов"

Работа угольной отрасли в условиях рыночных взаимоотношений требует пристального внимания к путям сокращения себестоимости добычи угля, как решающего показателя жизнеспособности угольных предприятий.

Эффективная работа угольных шахт существенно зависит от устойчивости поддерживаемых горных выработок. Несмотря на то, что около 80% выработок в условиях Восточного Донбасса закреплены податливой металлической крепью, ежегодные объемы перекрепления составляют более 10%.

На больших (600-й 000м) глубинах разработки в окрестности поддерживаемых выработок образуется зона разрушенных пород (зона неупругих деформаций), изменяется интенсивность и характер проявлений горного давления, увеличивается величина смещений пород, которые в большинстве случаев превышают величину технологической податливости крепи.

Попытки улучшить состояние выработок за счет повышения несущей способности поддерживающей крепи и уменьшения шага ее установки не дают ощутимых результатов и приводят к значительному удорожанию проведения выработок.

Имеющиеся в багаже производственников способы обеспечения устойчивости выработок, основанные на создании вокруг них укрепленной грузонесущей оболочки, не получили широкого распространения на шахтах Восточного Донбасса. Это связано с многооперационностью работ и большими расходами скрепляющих материалов при сплошном омоноличивании искусственно разрушенных вмещающих выработку пород.

Вместе с тем, направление обеспечения устойчивости выработок за счет повышения несущей способности вмещающих выработку пород является весьма перспективным и требует своего дальнейшего развития.

Развивающийся от контура в глубину массива фронт разрушения пород и крепь выработки взаимодействуют через уже имеющуюся область разрушенных пород в приконтурной зоне выработки. Закономерности и особенности такого взаимодействия до настоящего времени изучены недостаточно. Исследование этого механизма является одним из путей снижения затрат на поддержание подготовительных выработок и средств активного управления разрушенными породами в окрестности выработок с целью существенного повышения их устойчивости.

Автор признателен коллективу лаборатории технологии горных работ ОАО «ШахтНИУИ»: зав. лаборатории Беликову В.В., с.н.с. Кушелеву Е.С., с.н.с. Мартыненко И.И., с.н.с. Чавкину А.И., за помощь и участие в проведении трудоемких шахтных исследований.

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам кафедры «Строительства горных предприятий и поземных сооружений» СПГГИ(ТУ), в частности д.т.н., проф. научному руководителю Долгому И.Е., д.т.н., проф. Ставрогину А.Н., к.т.н., доц. Очкурову В.И., к.т.н. Деменкову П.А., к.т.н. Силантьеву A.A. за оказанную помощь в проведении численных экспериментов и консультаций по теме диссертационных исследований.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Раевский, Денис Игоревич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научную работу, на базе выполненных лабораторных, шахтных и аналитических исследований дано теоретическое обоснование и новое решение актуальной научной задачи -эффективного поддержания подготовительных горных выработок, пройденных в слоистых массивах пластовых месторождений на больших глубинах.

Основные научные и практические результаты, полученные в результате завершенных исследований, заключаются в следующем:

1. Основные деформации кровли-почвы подготовительных выработок происходят в зоне активных смещений пород и достигают 70% конвергенции выработок. Применяемые в этой зоне крепи выработок не обеспечивают их эксплуатационное состояние. Смещение почвы выработок в этой зоне в 1,5-2 раза больше смещений кровли.

2. Смещение элементов крепи КМП-АЗ в узлах соединений неравномерно, наибольшие смещения наблюдаются со стороны падения пластов; потеря сечения за 60-70 суток наблюдений составляет 13-15%, причем на долю кровли приходится 3-5%, почвы 10-12%. Максимальное смещение пород почвы и кровли составляет соответственно 0,78 м и 0,27 м.

3. Зона неупругих деформаций имеет форму эллипса, вытянутого по напластованию пород; максимальный радиус границы зоны неупругих деформаций в приконтурной зоне зависит от коэффициента структуры массива, нарушенного горной выработкой, степени анизотропии пород, их физико-механических свойств, условий залегания и составляет 0,5-1,20 приведенного радиуса выработки.

4. Радиус зоны неупругих деформаций определяется экспериментально-аналитическим путем из условия, при котором увеличение объема разрыхленных пород в области неупругих деформаций равно объему пород, смещающихся в полость выработки.

5. Коэффициент, характеризующий степень анизотропии пород для Восточного Донбасса, составляет 0,2-0,3 в зависимости от категории их устойчивости.

6. Характер распределения напряжений и их величина определяются с помощью компьютерного моделированием при условии согласования величин смещений по результатам натурных наблюдений с данными численных экспериментов.

7. Характер распределения напряжений, их величина, величина смещений контура подготовительных выработок для анизотропного массива подчиняйся упругой модели деформирования пород в течение 3-5 дней их существования и определяются упругопластической моделью деформирования до влияния очистных работ.

8. Сталеполимерные трубчатые взрывные анкера в подготовительных выработках снижают, расслоение приконтурного массива на 50-70% за счет его скрепления и нагрузку на грузонесущую конструкцию (сталеполимерный трубчатый анкер-массив) на 10-30% за счет создания демпфирующего слоя дезинтегрированных пород.

9. Применение сталеполимерной трубчатой взрывной анкерной крепи предложенной конструкции в качестве самостоятельной, и в сочетании с поддерживающими конструкциями^ снижает стоимость крепления и поддержания подготовительных выработок в 1,5-2 раза.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Раевский, Денис Игоревич, Санкт-Петербург

1. Жихарев С.Я. Научное обоснование способов охраны подготовительных выработок в слоистых неоднородных массивах пластовых месторождений. -Дис. на соискание степени д.т.н.: СПб.: СПГГИ(ТУ), 1992 380с.

2. Пихконен Л.В. Обоснование параметров взрывощелевой разгрузки почвы повторно-используемых подготовительных выработок глубоких шахт. Дис. на соискание степени к.т.н.: СПб.: СПГГИ(ТУ), 1992 - 160с.

3. Горенок А.К. Разработка комплексного способа охраны выработок при поддержании за лавой с целью уменьшения пучения почвы. Дис. на соискание степени к.т.н.:СПб.:СПГГИ(ТУ), 1993 - 182с.

4. Долгий И.Е. Устойчивость подготовительных выработок угольных шахт в условиях активного проявления горного давления. Дис. На соискание ученой степени д.т.н. :СПГГИ(ТУ),1998 224с.

5. Руководство по управлению горным давлением на выемочных участках шахт Восточного Донбасса. Шахты.: ШахтНИУИ, 1992 - 214 с.

6. Рева В.Н., Мельников О.И., Райский В.В. Поддержание горных выработок. -М.: Недра, 1995. -270с.: ил.

7. Терентьев Б.Д. О классификации способов и средств сохранения устойчивости подготовительных выработок // Уголь, 1989, №3 с. 14-15.

8. Глушко Т.В. Определение признаков пучащих пород // Известия Днепропетровского горного института. 1969. т 39.

9. Раевский Д.И. Особенности охраны и поддержания подготовительных выработок в условиях Восточного Донбасса // «Записки горного института» том 152.: СПб, 2002.-с. 142-144.

10. Рутьков К.И., Беликов В.В., Беликова Н.В. Охрана повторно используемых подготовительных выработок тумбами из деревянно-бетонных блоков // Уголь, 1999, №9-с. 15-119

11. Литвинов A.B., Привалов A.A., Бородин P.A. Исследование работы «кусто-пакетной крепи» и рекомендации по ее применению // Уголь, 2001, №1 с. 3133.

12. Компанеец В.Ф., Маргулис А.Е., Филатов J1.A. Механизация процесса поддирки почвы подготовительных горных выработок в угольной промышленности. Обзор информации. - М.: ЦНИЭИуголь, 1985. - 49с.

13. Покровский Н.М. Проведение горных выработок. М.: Углетехиздат, 1950 -527 с.

14. Каретников Н.В., Клейменов В.Б., Нуждихин А.Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. Справочник. - М.: Недра, 1989. - 571с.

15. Саратикянц С.А. Научные разработки ДонУГИ в области проведения, крепления и охраны горных выработок // Уголь, 1983, №9. с. 22-24.

16. Картозия Б. А., Ерофеев J1.M. Основные направления в области совершенствования проектирования крепей горных выработок угольных шахт // Шахтное строительство, 1987, №6. с. 4-8.

17. Кошелев Н.В. О рациональной области применения крепи выработок и способов их охраны // Уголь, 1981, №3. с. 20-22.

18. Широков А.П., Малышев Ю.Н. Состояние и перспективы применения крепей в условиях Кузбасса // Уголь, 1990, №2. с. 15-19.

19. Якоби О. Практика управления горным давлением. Пер. с нем. — М.: Недра, 1987-566 с.

20. Мельников Н.И. Анкерная крепь. М.: Недра, 1980. - 252с.

21. Дриж H.A., Есмагамбетов Х.Б., Жданкин A.A. Обоснование рациональных способов сохранения штреков за лавой // Уголь, 1985, №12. с. 12-14.

22. Шередекин Д.М., Яковлев В.П. Безремонтное поддержание горных выработок // Уголь, 1986, №7, с 20-21.

23. Кошелев К.В., Тарасьев В.В., Петренко Ю.А., Игнатович Н.В. Новый способ поддержания горных выработок // Шахтное строительство, 1987, №6. с. 8-9.

24. Саманович A.M. Новая конструкция комбинированной рамно-анкерной крепи // Шахтное строительство, 1987, №5. с. 8-10.

25. Брикман Э., Эверлинг Г. Поддержание штреков со стороны лавы с помощью деревянных костров // Глюкауф, 1971, №9. с. 22-24.

26. Дудкин Н.М., Дик Я.Г., Кейрович E.H. Безремонтное поддержание конвейерного штрека на шахте «Абайская»; производственное объединение «Карагандауголь» // Уголь, 1976, №1. с. 22-24.

27. Федько A.M. Об охране ж/б тумбами // Уголь, 1971, №4. с. 13-16.

28. Камер В., Шрер Д., Ингенабель К. Околоштрековая аншдритовая полоса уменьшает конвергенцию выемочного штрека // Глюкауф, 1972, №21. — с. 20-24

29. Литвинский Г.Г. Эффективные способы предотвращения пучения пород почвы // ЦНИЭИуголь, 1985, Вып.2.: М 48с.

30. Катков Г.А., Диманштейн A.C., Полищук Н.Я. Охрана горных выработок полосами из твердеющих материалов // Уголь, 1979, №3. 26-28.

31. Камер В. Проектирование выемочных штреков с использованием новых технологий заполнения закрепного пространства и возведения околоштрековых полос // Глюкауф, 1981, №17. с.9-11.

32. Файвищенко А.Г. Технология возведения жестких полос из твердеющих материалов для охраны подготовительных выработок // Уголь, 1987, №10. -с.29-31.

33. Компанец В.Ф., Селезнев A.JI., Заславский И.Ю., Файвищенко А.Г. Охрана подготовительных выработок литыми жесткими полосами. М.: ЦНИЭИуголь, 1985, вып. 6.-48с.

34. Двыдович И.Л. Горное давление в подготовительных выработках угольных шахт. М.: Недра, 1971. - 288с.

35. Фотеев В.Ф., Клещенко В.М. Проведение горных выработок одним забоем // Уголь, 1980, №2.-с. 15-19.

36. Найденыш A.M., Пиеаренко Б.А. Анализ способов расположения и охраны вентиляционных штреков при столбовой системе разработки в условиях Красноармейского района Донбасса // Уголь, 1971, №1. с. 22-27.

37. Методические положения по оценки и выбору способов подготовки шахтных полей по фактору горного давления. М.: ИГД им. Скочинского A.A., 1985.-27с.

38. Комисаров М.А. Исследование длительного действия разгрузки выработок скважинами по углю // Уголь Украины, 1975, №8. с. 30-32.

39. Воронин В.А., Мяснянкин В.В., Суденников JI.A. Промышленные испытания способа охраны разгрузкой массива скважинами по пласту на шахте «Кировская» // Уголь Украины, 1975, №1. с. 8-10.

40. Костоманов А.И., Касьян H.H. Разгрузка подготовительных выработок при помощи компенсационных щелей. В н.: Разработка месторождений полезных ископаемых, вып.45. Киев.: Техника, 1976. с. 24-25.

41. Кошелев К.В., Томасов А.Г. Поддержание, ремонт и восстановление горных выработок. М.: Недра, 1985. - 215с.

42. Сосин С.Д., Черняк И.Л., Мясников Ю.Г. Борьба с пучением почвы путем применения камуфлетных зарядов // Уголь, 1963. №12, с. 38-39.

43. Руководство и инструкция по инъекционному упрочнению горных пород промышленными материалами. М.: МГИ, 1985. - 86с.

44. Акт шахтных испытаний канатных анкеров АК в конвейерном штреке №04 шахты «Дальняя» ОАО «Гуковуголь», 2002. 5с.

45. А. В. Литвинов, С. Ю. Коротченко. Анализ и выбор эффективных средств охраны для подготовительных выработок шахты им. «Октябрьскойреволюции»//Научно-технические проблемы шахтного строительства. Новочеркасск: ЮРГТУ,2001.-269с.

46. Бажин Н.П., Мельников О.И. Охрана подготовительных выработок без целиков.-М.: Недра, 1978.-253с.

47. Белов В.И. Исследование явлений пучения в горных выработках. Горный журнал, 1929, №1, с.45-49.

48. Гурдус A.B. Изучение причин вспучивания горных пород каменноугольной формации Донбасса и меры борьбы с этим явлением. Харьков: ГОНТИ, 1933. -76 с

49. Заславский И.Ю. Компанец В.Ф., Файвименко А.Г, Клещенков В.М. Повышение устойчивости выработок угольных шахт. М.: Недра, 1991. - 233с.

50. Unetersuchunden zur Gebirgs Schlaggefahrlichkeit von Gesteinen des Kaliberbaus. Leipzig, 1965, - 895 s.

51. Winter U. Untertaggeophysik im Kali- und Steinslzbergsnau zur Bekämpfung der Gas- und Zaugenngefahr. - Leipzig: VEB Deutscer Verlag fur Grundstoffindustrie, 1966. - 156 s.

52. Ардашев К.А. Основные направления коренного совершенствования охраны и крепления капитальных выработок глубоких угольных шахт// Шахтное строительство. 1987. № 4. - с. 2-4.

53. Лабасс А. Давление горных пород в угольных шахтах. В кн.: Горное давление. М.: Госгортехиздат, 1961 г. с. 59-164.

54. Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. М.: Углетехиздат, 1954 г. - 384 с.

55. Феннер Р. Исследование горного давления. В кн.: Горное давление. М.: Госгортехиздат, 1961 г. с. 5-58.

56. Фисенко Г.Л. Взаимодействие крепи и пород в капитальных горных выработках. Л.: Труды ВНИМИ, сб. № 82, 1971 г., с. 265-273.

57. Максимов А.П. Выдавливание горных пород и устойчивость подземных выработок. Госгортехиздат, 1968г. - 168с.

58. Пяткин A.M. Исследование эффективности штанговой крепи как средство борьбы с пучением пород подошвы подготовительных выработок на пологопадающих пластах Донбасса. Автореф. Дис.ж)тяканд. техн. наук, JL: 1958 г., с. 21.

59. Нейман JI.K., Мельников О.И. К расчету смещений пород в подготовительных выработках. В кн.: Горное давление и горные удары. JL: Труды ВНИМИ, № 91, 1974, с. 63-66.

60. Привалов A.A., Сильченко Ю.А. Анализ методик расчета сталеполимерной анкерной крепи. Новочеркасск.: ШИЮРГТУ(НПИ), 2000. 269с.

61. Воробьев Е.В., Привалов A.A. Опыт применения сталеполимерной крепи на шахтах ОАО «Гуковуголь» // Уголь, 1999, №8. с. 18-20.

62. Тимофееф О.В. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи. М.: Стройиздат, 1983, 248с.

63. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Ростовской области // ШахтНИУИ, шахты, 1975, 75с.

64. Силантьев A.A. Обоснование эффективной технологии крепления капитальных горных выработок на глубоких горизонтах угольных шахт. Дис. На соискание ученой степени к.т.н.: СПб, СПГГИ(ТУ), 2002. 154с.

65. Бажин Н.П., Райский В.В., Нейман JI.K., Безремонтное поддержание подготовительных выработок при бесцеликовых способах охраны // В сб.: Добыча угля подземным способом, вып. 5. М.: ЦНИЭИуголь, 1982 - 54с.

66. Штумпф А.Г. Пучение пород и меры борьбы с ним в горных выработках шахт Кузбасса // Уголь. 1974, №7. с. 21-25.

67. Обобщение опыта охраны участковых подготовительных выработок на больших глубинах при бесцеликовой выемке. Обзор информации. Вып. 19. М.: ЦНИЭИуголь, 1988. с.1-9.

68. Черных И.Л., Бурчаков Ю.И. Управление горным давлением в подготовительных выработках глубоких шахт. М.: Недра 1984. - 304с.

69. Касьян H.H. Исследование пучения почвы подготовительных выработок ивыбор способов борьбы с этим явлением. Автореферат дис. на соискание ученой степени к.т.н. - Донецк, Донецкий политехнический институт, 1980. 17с

70. Литвинский Г.Г. Повышение устойчивости выработок разгрузкой массива // ЦНИЭИуголь, 1979. -26с.

71. Разгрузка массива как путь повышения устойчивости выработок // Шахтное строительство, 1986, №5. с.5-7.

72. Взрывощелевая разгрузка для повышения устойчивости горных выработок // Шахтное строительство, 1988, №7. с. 22-24.

73. Шередекин Д.М., Яковлев В.П. Безремонтное поддержание горных выработок // Уголь 1986, №7. с.20-22.

74. Обратный свод крепи из разгруженных и упрочненных пород почвы // Уголь Украины, 1980, №2. с. 14-16.

75. Щедрин Н.М. Камуфлетное взрывание пород почвы с целью снижения пучения // Уголь Украины, 1984, №8. с. 17-18.

76. Яковлев В.П. Активные способы разгрузки почвы выработок // Шахтное строительство, 1986, №2. с. 24-26.

77. Ставрогин А.Н., Тарасов Б.Г. Эксперементальная физика и мехеника горных пород. СПб.: Наука, 2001. - 343с.

78. Инструкция по выбору рамных и податливых крепей горных выработок. -СПб.: ВНИМИ, 1992. 52с.

79. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России. СПб.: ВНИМИ, 2000. 80с.

80. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов. М.: Недра, 1968.- 160 с.

81. Галкина Н.Г. Исследование закономерностей образования зон расслоения пород вокруг горизонтальных выработок: Автореф. Дис. канд.тех.наук. -М.: 1973.-36с.

82. Горенок А.И. Разработка комплексного способа охраны выработок при поддержании за лавой с целью уменьшения пучения почвы (для условий

83. Воркутинского месторождения). 1993- 23 с.

84. Долгий И.Е., Протосеня А.Г., Силантьев A.A. Определение смещения контура горных выработок в условиях активного проявления горного давления // Устойчивость и крепление горных выработок// межвузовский сборник Санкт-Петербург 1999г.

85. Совершенствование техники и технологии работ на глубоких шахтах Донбасса. М.: Недра, 1978. - 65 с.

86. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Механика деформирования и разрушения горных пород. М.: Недра, 1992г.

87. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. Изд. Наука, Алма-Ата, 1964 г.

88. Зубов В.П. Динамика напряженно-деформированного состояния пород между пластами при работе лав под целиками. В кн.: Новые исследования в горном деле. Л.: ЛГИ, 1974, с. 20-25.

89. Зубов В.П., Лазченко К.Н. Особенности деформирования подготовительных выработок в зонах влияния целиков. В кн.: Новые исследования в горном деле. Л.: ЛГИ, 1974, с. 26-30.

90. Картозия Б. А., Ерофеев Л.М. Основные направления в области совершенствования креплений горных выработок угольных шахт. Шахтное строительство. 1987. - № 6 с. 4-8.

91. Комиссаров М.А. Некоторые вопросы поддержания подготовительных выработок в условиях пологих пластов Донбасса. — В кн.: Вопросы охраны и крепления горных выработок. М.: Недра, 1968, с. 34-35.

92. Прочность и деформация горных пород в допредельной и запредельнойобластях. А.Н. Ставрогин, Б.Г. Тарасов и др. ФТПРПИ, 1981, №6, с. 2-11.

93. Трумбачев В.Ф. Распределение напряжений вокруг горных выработок. М.: Углетехиздат, 1955, 1955. - 126 с. 7

94. Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. М.: Углетехиздат, 1954 г. - 384 с.

95. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. М.: Недра, 1979.

96. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. М.: Недра, 1985.

97. Фисенко Г.Л. Взаимодействие крепи и пород в капитальных горных выработках. Л.: Труды ВНИМИ, сб. № 82, 1971 г., с. 265-273.

98. Цимбаревич П.М. Механика горных пород. -М.: Углетехиздат, 1948 г. 183 с.

99. Черняк И.Л Предотвращение пучения почвы горных выработок. М.: Недра, 1978 г.-237 с.

100. Черняк И.Л., Бурчаков Ю.И., Гаркуша A.C. Исследование процесса деформации пород вокруг подготовительных выработок. В реф. Сб.: Технология добычи угля подземным способом. М.: ЦНИЭИуголь, 1972, №8, с. 14-15.

101. Цимбаревич П.М. Механика горных пород. М.: Углетехиздат, 1948г. -183 с

102. Широков А.П. Теория и практика применения анкерной крепи. М.: Недра, 1981.- 80с.

103. Черняк И.Л., Юсов А.Б. Управление массивом пород вокруг подготовительной выработки с помощью активного распора. Уголь, 1982 г., №9, с. 21-23.

104. Шевяков Л.Д. Проблемы разработки месторождений Донбасса на больших глубинах// Разработка угольных месторождений на больших глубинах. М.: Углетехиздат, 1955.8