Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка способов геофизического контроля состояния и свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении
ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Разработка способов геофизического контроля состояния и свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении"

На правах рукописи

Покатилов Андрей Владимирович

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ И СВОЙСТВ ВЛАГОНАСЫЩЕННЫХ ГЛИНИСТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ЗАКРЕПЛЕНИИ

Специальность: 25.00.16 - "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет"

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Простое Сергей Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Устюгов Михаил Борисович

кандидат технических наук, доцент Елкин Иван Сергеевич

Ведущая организация ОАО "Кузниишахтострой"

Защита состоится 19 октября 2006 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 212.102.02 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" по адресу: 650026, г. Кемерово, ул. Весенняя, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет".

Автореферат разослан «/-Г» сентября 2006 г.

Ученый секретарь диссертациогаюго совета, докт. техн. наук, проф.

Иванов В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Глинистые горные породы четвертичных отложений представляют собой весьма сложный объекгг ведения горно-строительных работ, поскольку сцепление суглинков и глин при естественной влажности 16-21 % составляет менее 0,06 МПа. Проходка устьев шахтных стволов» особенно наклонных, требует специальных методов ведения работ и существенных дополнительных затрат. Известен целый ряд случаев серьезных аварий (вывалов в подземные выработки объемом более 600 м „ оползней бортов карьеров объемом более 500 тыс. м3 и др.). Глинистые грунты ввиду низких значений коэффициента фильтрации (< 10"6 м/с) практически не поддаются инъекционному укреплению. Альтернативой замораживанию таких грунтов может быть электрохимическое закрепление (ЭХЗ).

Ранее проведенные исследования показали, что в ряде случаев технология ЭХЗ дает исключительно высокие результаты, поскольку получаемый путем обработки искусственный массив превращается в монолит, практически не подверженный действию воды. Вместе с тем, данная технология не получила массового применения. Наряду с высоким энергопотреблением основным ее недостатком является отсутствие эффективных методов контроля сложных гидродинамических и геомеханических процессов, протекающих при обработке массива и в течение набора прочности укрепленными грунтами. Проведенные в ГОАО "Спец-тампонажгеология", НИИОСП им. Н. М. Герсеванова и ЛИИЖТе исследования в данном направлении предусматривали в основном прямые физико-механические испытания, выбуривание образцов. Перспективно применение геофизических методов геоконтроля (акустических, электромагнитных), обеспечивающих детальный контроль состояния и свойств массива в пространстве и во времени. Физические основы такого контроля изучены в ГУ КузГТУ, однако до настоящего времени не обоснованы схемы геоконтроля физических свойств массива при ЭХЗ, не исследовано изменение электрических и физических свойств грунтов в зоне обработки, не обоснованы способы и методики контролируемого ЭХЗ глинистых 1рунтов.

Актуальным представляются изучение теоретических, методических основ, разработка способов, устройств и методик геофизического контроля основных параметров технологии ЭХЗ (размеров зон обработки, интенсивности набора прочности грунтом), являющихся эффективным дополнением инженерно-геологических изысканий.

Выполнение работы способствует возрождению технологии ЭХЗ в Кузбассе и других горнодобывающих регионах страны.

Исследования выполнялись по заказу Федерального агентства по энергетике (проект №114~0П-04П), при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований (проект №05-05-64100).

Цель работы - разработка способов геофизического контроля состояния и

свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении, обеспечивающих повышение эффективности и снижение трудоемкости горно-строительных работ.

Основная идея работы заключается в использовании взаимосвязей электрических и акустических свойств глинистых грунтов, подвергшихся ЭХЗ, со степенью насыщенности укрепляющим химическим раствором и его агрегатным состоянием для контроля развития в пространстве и во времени зон электрохимического насыщения, электроосмотического осушения и изменения механических свойств грунтов в этих зонах.

Задачи исследованиях

- обоснование схемы геоконтроля физических свойств массива при электрохимическом закреплении влагонасыщенных глинистых горных пород;

- исследование изменения электрических и физических свойств грунтов в зоне электрохимического закрепления на экспериментальной модели;

- обоснование способов и методик контроля процессов электрохимического закрепления глинистых грунтов, их опытно-промышленная реализация.

Методы и объекты исследований. Выполнен комплекс исследований, включающий: анализ и обобщение научно-технической информации в области методов управления состоянием и свойствами горных пород, геолого-геофизического контроля; аналитические исследования с использованием элементов теории электроразведки, численных компьютерных расчетов методом конечных элементов; лабораторные экспериментальные исследования комплекса физических свойств грунтов на образцах и моделях; натурные экспериментальные исследования с применением опытного электросилового оборудования и геофизической аппаратуры; метода статистической обработки результатов экспериментов.

Объекты исследований - зоны влагонасыщенных глинистых грунтов угле-вмещающих массивов и оснований горнотехнических сооружений, подвергнутые укреплению электроосмотическим и электрохимическим методами.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

- для установки ЭХЗ с глубиной заглубления элекгродов-инъекторов Н и расстоянием между ними £, размеры зоны геоконтроля определяются неравномерностью начальной скорости электроосмотической фильтрации укрепляющего раствора и составляют - ширина (0,35~0,45)£, глубина (0,7-0,9)//, причем последняя уменьшается с ростом отношения Н/Ь\

- качество ЭХЗ определяется увеличением в 2—3,5 раза прочности грунтов в зоне электрохимического насыщения, протяженность которой составляет (0,1-0,5)£ в зависимости от токорасхода; в пределах этой зоны удельное электросопротивление (УЭС) в процессе электрообработки уменьшается в 3-5 раз, при твердении химического раствора - увеличивается в 1,5-3 раза, при этом между изменениями механических, акустических параметров и УЭС существуют близкие к линейным зависимости, крутизна которых пропорциональна концентрации у "жидкого стекла", а функция интегрального показателя качества ЭХЗ имеет максимум при у = 1,04-1,08 г/см3;

- повышение оперативности прогноза момента достижения массивом тре-

буемой прочности обеспечивается по предварительно установленным пороговым значениям УЭС на стадии электрообработки, соответствующим этой прочности после твердения смеси применяемой концентрации и состава в течение проектного срока.

Научная новизна работы заключается:

- в определении размеров зоны геоконтроля, зависящих от неравномерности начальной скорости электроосмотической фильтрации;

- в установлении диапазонов изменения УЭС грунтов в зоне электрохимического насыщения, их взаимосвязей с изменениями механических, акустических параметров и плотностью укрепляющего раствора, обеспечивающих контроль качества ЭХЗ;

- в обоснований и разработке способа контроля процессов ЭХЗ, обеспечивающего повышение оперативности прогноза достижения массивом требуемого уровня прочности.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- использованием апробированных методов электродинамики и зависимостей электроразведки при моделировании поля осмотической фильтрации;

- применением стандартных методик и аппаратуры для определения физических свойств образцов, натурных ультразвуковых и электрофизических исследований;

- использованием методов и критериев статистики при оценке воспроизводимости геофизических измерений (погрешности измерения истинных значений не превышают 5,5 % при надежности оценки 0,95);

- положительными результатами сопоставления геофизического прогноза с данными инженерно-геологических изысканий (погрешность прогноза не превышает 11 %).

Личный вклад автора заключается:

- в анализе результатов компьютерного моделирования процессов ЭХЗ;

- в разработке методики, установки, проведении комплексных лабораторных исследований свойств грунтов в зоне ЭХЗ, обработке и анализе их результатов;

- в разработке методики, подготовке опытно-производственного участка, проведении комплексных натурных исследований процессов ЭХЗ с использованием опытной электросиловой аппаратуры, обработке и анализе их результатов;

- в обосновании и разработке технических решений, обеспечивающих электрофизический контроль процессов ЭХЗ.

Научное значение работы состоит в установлении закономерностей изменения физических свойств массива влагонасьпценных глинистых грунтов в зоне ЭХЗ и разработке на этой основе технических решений, обеспечивающих повышение точности и оперативности контроля качества ЭХЗ массива.

Практическая ценность работы заключается:

- в разработке устройств, обеспечивающих повышение точности установления взаимосвязи между физико-механическими и электрическими свойствами укрепленного грунта;

- в разработке методик комплексного геолого-геофизического контроля процессов ЭХЗ неустойчивых глинистых грунтов при ведении горностроительных работ;

- в техническом обеспечении технологии ЭХЗ путем разработки опытного образца тиристорной электросиловой установки.

Реализация работы. Рекомендации по оптимальным параметрам технологии ЭХЗ неустойчивых глинистых грунтов, полученные по результатам лабораторных и опытно-промышленных испытаний, использованы ОАО "Кузниишахто-строй" при разработке технологических схем ЭХЗ строительства вскрывающих горных выработок. Результаты работы вошли составной частью в "Методические указания по техническому обеспечению и контролю физических процессов электрохимического закрепления влагонасыщенных глинистых грунтов при ведении горно-строительных работ. - Кемерово, 2006. — 53 е.", подготовленные совместно с ОАО "Кузниишахтострой" и согласованные с ОАО "Кузбассгипрошахт".

Методические разработки по исследованию массивов горных пород геофизическими методами использованы при создании учебно-лабораторного комплекса, а результаты исследований - в учебном процессе ГУ КузГТУ при чтении дисциплин "Методы и средства геоконтроля" и "Геоэлектрический контроль массива горных пород" для специальности 070600.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на Неделе горняка - 2004 (Москва, 2004 г.), Международной научно-практической конференции в рамках выставки "Уголь России и майнинг" (Новокузнецк, 2004 г.), IV Российско-китайском симпозиуме (Кемерово, 2006 г.), ежегодных научных конференциях студентов и преподавателей ГУ КузГТУ (Кемерово, 2003-2006 гг.).

Комплекс способов геоэлектрического контроля состояния и свойств глинистых горных пород, включающий разработки автора диссертации, удостоен диплома III степени Международной выставки "Экспо-Сибирь" (Кемерово, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе получено 2 патента на полезную модель.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложена на 166 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков, 14 таблиц, список литературных источников из 161 наименования, приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дан анализ изученности проблемы укрепления неустойчивых водонасьпценных породо-грунтовых массивов, применяемых при этом методов геоконтроля и прогноза технологических параметров.

Анализ традиционных механических (уплотнение, применение специальных видов крепи, свай, напорных стенок, покрытий), гидравлических (понижение подземных вод), термических (замораживание, прогрев), инъекционных (цементация, глинизация, битумизация), физико-химических (силикатизация, аммонизация, смолизация) методов показал, что область их применения ограничивается коэффициентом фильтрации АТф > 0,2 м/сут. Для управления свойствами малопроницаемых глинистых грунтов весьма перспективно применение электрохимического закрепления (ЭХЗ), основными достоинствами которого являются: нерастворимость образующегося монолитного массива в воде; необратимость структурообразующих процессов при наборе прочности грунтов; снижение расхода материалов и трудозатрат в сравнении с методом замораживания.

Наибольший вклад в развитие теории, методики и" практики применения электрохимического (электроосмотического) закрепления (осушения) неустойчивых влагойасыщенных грунтов для решения задач строительства подземных и наземных сооружений, мелиорации внесли Г. М. Ломизе, А, В. Нетушил, Г. Н. Жинкин, Л. И. Курденков, Л. Казагранде, А. А. Акимов, , В. М. Алексеев, Л. С. Амарян, Е. Т. Базин, Ю. С. Большакова, В. И. Бондаренко, Н. Ф. Бондаренко, И. В. Бойко, Б. Е. Бронштейн, Г. Б. Вайсфельд, Б. П, Горбунов, Л. Г. Джанини, Л. А. Евдокимов, Н. П. Коваленко, В. Ф. Колганов, А. С. Королев, А. С. Коржуев, Н. Е. Лаптев, А. С. Мачулин, Н. Марита, Н. В. Миклошевский, С. Мураяма, Б. А. Николаев, П. Г. Пешков, А. Т. Соколовский, Е. В. Степанова, М. Ю. Тру-шинский, Б. С. Федоров, В. В. Чепелев, Н. Е. Чепелев, Г. И, Чохонелидзе и другие. Применению электроосмотических методов в горном деле при проходке устьев шахтных стволов, укреплении оснований горнотехнических сооружений, низконапорном увлажнении угольных пластов способствовали работы Э.Я, Килко, Ю. А. Полозова, П. Н. Должикова, Ю. Н, Спичака, И. В. Попова, А. Э. Кипко, С. М. Плешкова, Ю. В. Буркова, Ю. Ф. Глазкова, В. В. Дырдина, И. С. Елкина, В. Н. Михайлова и других исследователей.

Развитие технологии ЭХЗ влагонасыщенных глинистых горных пород сдерживается недостаточной изученностью физических процессов, протекающих в зоне обработки. Для решения данной проблемы необходимо развитие методов геоконтроля, обеспечивающих прогнозирование геомеханических параметров и диапазоны изменения физико-механических свойств массива в зоне укрепления. Анализ экспериментальных методов исследования физического состояния и свойств массивов (визуальных, механических, гидро-, газодинамических и геофизических) показал, что в наибольшей мере перспективно применение акустического и геоэлектрического контроля. Применение геоакустических методов для контроля процессов тампонажа пустот, инъекционного укрепления, увлажнения и замораживания пород развивалось В. С. Ямщиковым, М. С. Анциферовым, П. М. Тютюнником, В. Л. Шкуратником, В. В. Смирновым, Ю. Н. Бауковым, А. В. Шадриным, В. М. Безденежных, И. Д. Ривкиным, В. А. Муратовым и др. Большой вклад в применение в данной области электрометрических методов на постоянном и низкочастотном переменном токе, высокочастотных и активных радиоволновых методов внесли И. М. Петухов, В. А. Смирнов, А. С. Нестеренко,

В. К. Хмелевской, И. В. Хохлов» Г. Г. Литвинский, В. Л. Касьянов, Т. И. Лазаревич, А. М. Чумичев, О. И. Чернов, Н. Г. Кю, М, Б. Устюгов, М. П. Зборгцик, В. М. Малярчук, А, П. Скакун, А. Я. Логинов, Э. М, Некрасов, В. Ф. Решетняк и другие ученые.

Анализ вышеприведенных работ показал, что для обеспечения геоконтроля на всех стадиях технологии ЭХЗ дополнительно к инженерно-геологическим изысканиям, интегральному контролю токового и гидродинамического режима обработки следует вести непрерывный геофизический мониторинг. Наибольший объем информации о состоянии и свойствах пород в зоне ЭХЗ обеспечивает бессква-жинный геоэлектрический контроль, основанный на связи параметров электрических полей с пористостью, влажностью, прочностными свойствами массива. Для достижения цели исследований необходимо обосновать схемы геоконтроля физических свойств массива при ЭХЗ влагонасыгценных глинистых горных пород, исследовать особенности изменения электрических и физических свойств грунтов в укрепляемом массиве и взаимосвязи между параметрами этих свойств, разработать методики геофизического контроля процессов ЭХЗ, увязанные с основными технологическими операциями.

Во второй главе обоснованы схемы геоконтроля физических свойств массива при электрохимическом закреплении влагонасыгценных глинистых горных пород.

Электроосмотическое осушение и электрохимическое закрепление обводненных неустойчивых грунтов представляют собой комплекс электрокинетических, химических, термических процессов, основными временными стадиями которых являются следующие: насыщение массива укрепляющим химическим раствором при одновременном удалении из пор естественной влаги при наложении внешнего электрического поля; образование новых химических соединений за счет взаимодействия активного электролита с минералами грунта и растворения металла электродов; преобразование агрегатного состояния обработанного массива (газ-жидкость-гель-твердое соединение) на основе связывания поровой влаги и увеличения сцепления между частицами породы с образованием монолитного агрегата.

Уже на первой стадии воздействия на массив, включающей подачу через электроды химического раствора, пропускание электрического тока, откачку сдренированной влаги, одновременно происходит целый ряд электрокинетических и гидродинамических явлений (электроосмос, электрофорез, напорная фильтрация, адсорбция, седиментация и др.), наибольшее значение из которых имеет электроосмотическое движение ионов минерализованного раствора в пористой среде под действием электрического поля.

Г. М. Ломизе и А. В. Нетушилом введено понятие электроосмотической фильтрации, происходящей за счет одновременного действия гидравлического напора и электрического тока. На основе принципа независимости действия гидромеханических и электрических сил, описываемых соответственно законами Дарси и электроосмоса, получено уравнение

V = -АГф дсай И-Къ (5га<1 ф = ^ас1 (А + Яф), (1)

где V - эффективная скорость электроосмотической фильтрации, м/с; ЛГф - коэффициент фильтрации, м/с; А — напор, обусловленный технологическими операциями ЭХЗ, не связанными непосредственно с электрообработкой (нагнетание активной жидкости, откачка поровой влага, температурные градиенты), м; Кэ - коэффициент электроосмоса, м2/В-с; <р — потенциал электрического поля, В;

К = - коэффициент электроосмотической активности, м/В.

Предполагая, что при обработке массива методом ЭХЗ деформации скелета породы пренебрежимо малы, среда электрически однородна = 0), выраже-

ние (1) преобразуется в уравнение Лапласа

Д(й + Ку) = 0. (2)

Подчиненность рассматриваемых электроосмотических процессов уравнению (2) позволяет применять для их моделирования метод электрогидродинамических аналогий.

Сложность решения уравнения (2) приводит к изысканию более доступных моделей процессов ЭХЗ. В частности, в ряде работ (А. С. Семенов, Л. И. Курден-ков, В. А. Хямяляйнен, С, М. Простое и др.) рассмотрено движение жидкости в единичной поре (капилляре, трещине), которая в соответствии с представлениями Г. Гельмгольца аналогична цилиндрическому или плоскому конденсатору. Считая на период ЭХЗ свойства массива и укрепляющей жидкости постоянными, уравнение для модуля скорости V электроосмотической фильтрации можно представить в виде

где т — пористость; <; - электрокинетический потенциал, В; е — абсолютная диэлектрическая проницаемость, Ф/м; ц - коэффициент динамической вязкости раствора, Па-с; Е - напряженность электрического поля, В/м.

Из уравнения (3) следует, что неоднородность фильтрационного поля ЭХЗ в начале обработки полностью определяется неоднородностью электрического поля установки. Данный фактор в наибольшей степени влияет на обоснование параметров схемы геоконтроля (размеры контролируемой зоны, шаг установки датчиков). Для решения этого уравнения, считая заглубленный активный электрод-инъектор цилиндрическим заземлителем, можно воспользоваться аналитическим решением для функции потенциала ф в вертикальной плоскости, полученным В. Н. Дахновым:

где х, г - соответственно, горизонтальная и вертикальная координаты, м; р - удельное электросопротивление (УЭС) среды, Ом-м; I - ток обработки, А; Н - длина заглубленной части электрода, м.

Расчет электрического поля установки ЭХЗ, содержащей два и более электродов, возможен на основе компьютерных программ решения дифференциальных уравнений электростатики методом конечных элементов. Математически данная задача сводится к решению уравнения Лапласа (Дф = 0) для однородного полупространства при традиционных условиях на бесконечности и на границе сред. Основным расчетным параметром, следующим из уравнения (3), является относительная скорость фильтрации

(3)

(4)

V(x\y;z)

~E(x;y;z).

(5)

Проведен расчет начального поля фильтрации для двухэлектродной установки ЭХЗ при напряжении II = 100 В и различных отношениях ШЬ глубины установки электродов-инъекторов к расстоянию между ними (рис. 1),

б

а

V/K,

5,0

"0,25 Ь,58

0.25 z/H= 0*92, 0,58 0,92

0 0,5 0 0,5 х/Н

2,0 z/H

0,5" 0,25

0,25- ь№0, С 83//}

0,033- P-V.S

\

\

IXT

Рис. 1. Графики V/K3 (х/Н) (а) и У/Кэ (z/H) (б) в вертикальной плоскости

при H/L = 1

При анализе в качестве интегральной характеристики неравномерности фильтрации предложено использовать отношение максимального и минимального значений У/Кэ в соответствующем направлении в пределах зоны обработки

Кк = (Г/ЛГэ)тах '(^э)^ (рис. 2).

Kri

а

Л

0,75 z/H

Рис. 2. Изменение коэффициента неравномерности фильтрации в вертикальных продольных сечениях (а) и по глубине (б): 1 - в межэлектродном пространстве; 2 - в обратном направлении; 3 - Н/Ь = 0,5;

41; 5 - Н/Ь =2

Анализ результатов компьютерного моделирования позволил установить следующее. В горизонтальной плоскости ширина зоны неравномерной фильтрации, в пределах которой изменение У/Кэ параллельно основной оси х превышает 5 %, составляет Ду = (0,35~0,45)£. В вертикальной плоскости глубина зоны, в пре-

делах которой изменение V/Ky параллельно основной оси х превышает 20 %, составляет Дz - (0,7-0,9)//, причем меньшее значение Az соответствует большим отношениям H/L,

В пределах зоны обработки в межэлектродном пространстве относительная скорость фильтрации У/Кэ достигает установившегося значения в средней зоне при х = £/2, при этом в пределах z/H < 0,7 коэффициент неоднородности фильтрации Кн не превышает 1,5. В направлении, обратном основному, интенсивность движения жидкости в 2-10 раз ниже, причем это соотношение возрастает с увеличением отношения H/L. Установившаяся скорость ¥/Кэ имеет место на отметке х = -1/2 , диапазон изменения Кн в пределах этой зоны в продольном направлении составляет /Гц = 5-25, что в 5-6 раз выше, чем в межэлектродном пространстве. Для контроля процессов ЭХЗ целесообразно устанавливать датчики в пределах зоны с наибольшими градиентами УУКЭ: по основной оси в межэлектродной зоне -на интервале х!Н — 0-0,5 с шагом (0,1-0Д5)х/Я, по остальным направлениям — по радиальным осям на интервале г!Н — 0-0,3 с тем же интервалом. Оптимальная глубина установки датчиков zfH~ 0,4-0,5.

В соответствии с уравнениями (1), (3) наиболее существенными факторами, определяющими интенсивность процессов ЭХЗ, являются фильтрационные, электрофизические и электрохимические свойства массива.

Экспериментальные данные о диапазонах изменения коэффициента электроосмотической активности ЛГЭ, коэффициента фильтрации и пористости т для условий угольных месторождений Кузбасса приведены в табл. 1. Величина Кэ для всех видов грунтов относительно стабильна, поскольку ее изменение не превышает 8-10 раз. Вместе с тем, диапазон изменения Кф достигает 106. Поскольку в легко проницаемых породах (£ф > 10~7 м/с, супеси, пески, гравелиты) водопо-нижение или укрепление вполне осуществимы традиционными методами, электроосмотическая обработка целесообразна только при < 10~7 м/с (10~2 м/сут).

Таблица 1

Основные параметры грунтов в зонах укрепления_

Тип грунта Кэ, м2/(В с) ЛГф»м/с т

Супеси (3,8-8,5>10~1 ^¿-з.гио"6 0,180-0,443

Суглинки (0,6-1 оно-1 7,2-1О"10-8-1О"7 0,195-0,481

Глины (1,77—13)-10~1 5-10-П-6-10-10 0,187-0,533

Ил (0,9-3)-Ю-1 2.10-12-10-10 0,168-0,421

Другим важным параметром, определяющим эффективность применения электроосмотического укрепления грунтов, является УЭС. Экспериментально установлено, что диапазон оптимальной плотности тока составляет / - 6-25 А/м . При напряжении силового источника питания и < 100 В данный режим обработки соответствует р < 2-20 Ом м.

При обработке массива методом ЭХЗ происходит вытеснение, удаление природной жидкости, замена ее укрепляющим раствором (основные скрепляющие составы включают силикат натрия или "жидкое стекло" ^гБЮз, хлористый кальций СаС1г, хлористое железо РеС1з, ортофосфорную кислоту Н3РО4). Зависимости электропроводящих свойств растворов от их концентрации С, плотности у и времени твердения / укрепленной цементно-песчаной смеси относительно начального значения УЭС ро приведены на рис. 3.

а 6 в

Рис. 3. Зависимость УЭС рв растворов в зоне электрохимического закрепления от концентрации С солей (а) и плотности у (б), изменение относительного УЭС и времени г (в) при твердении песчано-глинистой

смеси (П:Г = 3:1), закрепленной N328103 (у = 1,05 г/см3): 1 - СаС12; 2 - РеСЬ; 3 - КаС1; 4 - Н3РО4; 5 - N828103; б - добавка СаС12 (С = 0,1 г/л); 7 - добавка РеС1з (С= ОД г/л)

Приведенные зависимости являются физической основой геоэлектрического контроля процессов ЭХЗ. При насыщении грунтов рабочим раствором величина р закономерно снижается в 1,5-5 раз в зависимости от степени его контрастности по электросопротивлению, а при осушении и твердении — возрастает в 2-30 раз в зависимости от химического состава смеси и остаточной влажности.

Диапазон изменения электрокинетического потенциала <; в рабочих диапазонах концентраций укрепляющих растворов составляет с, = 10-43 мВ, причем увеличение с, происходит по экспоненциальной зависимости с приближением к

установившемуся значению для N328103 при у = 1,32 г/см3, для СаОг — при С = 3,5 г/л. Согласно уравнению (3), увеличение концентрации данных растворов может привести к изменению электроосмотической активности в 5-10 раз.

Третья глава посвящена исследованию изменения электрических и физических свойств грунтов в зоне ЭХЗ на экспериментальной модели.

Основными задачами экспериментальных исследований были следующие: изучение геометрических параметров зон обработки ЭХЗ; установление взаимосвязей механических и физических параметров укрепляемого массива; исследование влияния концентрации укрепляющего раствора на интенсивность ЭХЗ грунтов.

Экспериментальная установка представляла собой ванну размером 0,94x0,48x0,52 м, изготовленную из непроводящего материала, гидроизолирова-ную полиэтиленовой пленкой и заполненную суглинком. В грунт погружены электроды-инъекторы (перфорированные трубы) на глубину йи = 25 см и датчики - четырехэлектродные микрозонды с расстоянием между контактами

АМ - МИ = ИВ = 1 см и глубиной погружения, равной 0,5 Аи. Общее количество датчиков составляло 24-30 шт. В качестве питающего элемента использовали аккумулятор емкостью 120 А-ч, который периодически подзаряжали во время остановок, связанных с технологией укрепительных работ.

Геометрические и физические параметры модели были выбраны на основе результатов аналитических и лабораторных исследований. Изучался участок глинистого массива с реальными размерами установки ЭХЗ: диаметром инъекторов 50 мм и расстоянием между ними в горизонтальном сечении 0,6 м. В качестве электролитов использовались растворы, концентрация которых соответствовала практически применяемым при ведении горно-строительных работ (у - 1,02-1,1 г/см ). Погрешность от влияния боковых поверхностей раздела "порода - воздух" на размеры контролируемых зон и величину относительной скорости фильтрации У/Кэ не превышала 5 %.

Использование четырехэлектродных датчиков-микрозондов, установленных в пределах зоны геоконтроля с шагом 5-6 см по основным направлениям совместно с каротажным прибором КП-2 на постоянном токе импульсного типа с автоматической компенсацией поляризации, позволило контролировать изменение УЭС массива р как во время обработки грунта постоянным током, так и после ее окончания. Средняя погрешность измерений истинного значения параметра р составила 1,3 %. Размеры зон геоконтроля и шаг установки датчиков приняты на основе результатов компьютерного моделирования полей электроосмотической фильтрации.

Разработаны устройства на основе игольчатых электродов и специальных кольцевых камер, позволяющие повысить точность установления взаимосвязей УЭС связных и несвязных грунтов с их механическими свойствами за счет повышения точности установки электродов, а также сохранения при измерениях естественной структуры грунта, отобранного с помощью стандартных породоотбор-ных гильз методом режущего кольца (рис. 4). Устройства защищены патентами на полезную модель №49576 и №52188.

Рис. 4. Устройство для измерения УЭС образцов грунтов: 1 - грунтоотборная гильза; 2 — грунт; 3 - подвижная втулка; 4 - прижимной груз; 5 — игла-электрод; 6 — соединительные провода; 7 — токосъемные контакты; 8 — основание

Величину УЭС грунта определяли по формуле (в Ом-м)

ДС/ 2т&

р--^, с«

¿и

где Д и~ падение напряжения на электродах 1 и 5, В; /-ток, А; А - высота электрода-гильзы, м; о?, — диаметры гильзы 1 и иглы 5.

Исследования на экспериментальной модели показали следующее.

Зона распространения укрепляющего раствора характеризуется уменьшени-

ем уровня УЭС в диапазоне р = (0,78-0,9)ро и составляет до 50 % контролируемого объема. Зона электроосмотического осушения диагностируется по повышенным значениям УЭС в диапазоне р = (1,2-3,03 )ро и составляет до 35 %. Остальной объем участка ЭХЗ занимает переходная зона. Размер зоны электрохимической обработки в среднем в 1,8 раза превышает соответствующий размер зоны электроосмотического осушения, причем при / г > 20 А-ч процесс развития этих зон в пространстве затухает по закону, близкому к экспоненциальному. В приэлектрод-ных зонах (г < 0,14 м) электрохимическое насыщение преобладает в центральном секторе (а = ± 45°), а электроосмотическое осушение развивается равномерно во всех направлениях (рис. 5).

м

0,4 0,2

1

■ II 1 2

Я,м 0,'

0,2

ч

!

Рис. 5. Зависимости размеров Лх зон по оси электрообработки от токорасхода 1г

(а) и радиусов К приэлеюродных зон от угловой координаты а (б): 1 — зона электрохимической обработки; 2 — зона электроосмотического осушения

После завершения обработки в зонах электрохимического насыщения и переходной происходит увеличение УЭС, отражающее процессы связывания влаги, а в зоне электроосмоса - его снижение вследствие обратного влага насыщения.

Сопоставление результатов геоконтроля с размерами уплотненной зоны, образованной вокруг электрода-инъектора, показало, что погрешность определения размеров зон ЭХЗ при геоконтроле электрофизическим методом заглубленных микродатчиков составляет 11%.

При наборе прочности укрепленными грунтами величина контролируемого параметра р изменялась в диапазоне р/ро = 1,1-1,68, наблюдалось монотонное возрастание сцепления, коэффициента внутреннего трения в диапазонах С - 0,2-0,92 МПа и/= 0,11-0,54, монотонное снижение влажности 1¥= 34-22 % и консистенции = 2,1-0,92, число пластичности 1Р при этом заметно возрастало только при у = 1,05 г/см . Между изменениями р и механических параметров установлены близкие к линейным зависимости, которые могут быть использованы для прогноза набора прочности массивом по результатам электрофизического контроля (рис. 6).

С ростом концентрации "жидкого стекла" в диапазоне у — 1,02-1,10 г/см3 происходит уменьшение размера зоны электрохимического насыщения Л на величину до 60 %, размеры остальных зон при этом линейно возрастают на 11-34 %.

8

1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 р/р0 1 1Д 1,2 1,3 1,4 1,5

Рис. 6. Зависимости механических параметров грунтов С,/

Ж, /¿, 1р от относительного измерения УЭС при твердении: 1 -у= 1,01 г/см3;2- 1,03 г/см3; 3-1,05 г/см3

1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 р/р0

Для определения эффективности ЭХЗ целесообразно использовать инте. Л

гральный показатель К^ = ¡С(х)&с, поскольку его величина возрастает с увели-

0

чением конечного сцепления С и размера зоны электрохимической обработки Я Зависимость величины Кс от у для двух основных зон ЭХЗ принципиально отличается: для зоны электрохимической обработки, прилегающей к аноду, имеет место максимум в диапазоне у = 1,04—1,08 г/см3; в промежуточной зоне величина Кс монотонно возрастает с увеличением у (рис. 7).

б

а

ш

0,5 0,33 0,16

---ГТ?--

- -Э "" 1

Кс, МПа-см

1,02 1,05

у, т/см*

1,02 1,05 у, г/см3

Рис. 7. Изменение среднего относительного размера Л зон (а) и интегрального показателя эффективности Кс (б) ЭХЗ от плотности у укрепляющего раствора: 1 - зона электрохимии; 2 — промежуточная зона; 3 -зона электроосмоса

Четвертая глава посвящена обоснованию способов и методик контроля процессов электрохимического закрепления глинистых грунтов, их опытно-промышленной реализации.

На основе результатов лабораторных исследований разработан способ контроля качества ЭХЗ, обеспечивающий повышение оперативности прогноза изменения прочностных свойств массива горных пород за счет того, что о механических свойствах массива по истечении проектного срока твердения судят по степени насыщения массива укрепляющим составом на основании результатов геоконтроля по величине УЭС на стадии обработки массива с помощью предварительно установленных зависимостей конечной прочности от пороговых значений УЭС, соответствующих окончанию стадии электрохимического насыщения.

Для обеспечения опытно-промышленных испытаний технологии контролируемого ЭХЗ грунтов с участием автора разработан и изготовлен в виде опытного образца источник постоянного электрического тока специально для закрепления грунтов электрохимическим способом, обладающий высокими энергетическими характеристиками (величина регулируемого выпрямленного напряжения в режиме стабилизации 0-265 В при нагрузке 80 А, 0-380 В при нагрузке 40 А), малыми размерами (120*60*60 см), большой эксплуатационной надежностью и высоким КПД (не менее 92 %). Разработаны схемы установок ЭХЗ при строительстве устьев стволов, укреплении откосов и оснований горнотехнических сооружений, а также рекомендации по составу укрепляющих растворов и режиму обработки.

Для производственных исследований на опытном полигоне ОАО "Кузнии-шахтострой" был подготовлен экспериментальный участок глинистого массива, имитирующий устье шахтного ствола с внешним диаметром бетонной крепи 5,3 м, были установлены электросиловая установка (силовой трансформатор ТС-40, выпрямительный преобразователь), емкости для хранения разведенного до необходимой плотности "жидкого стекла", хлористого кальция, насосы для подачи электролитов и откачки катодной воды. Постоянный ток от установки к элек-тродам-инъекторам подавался по кабелям типа КГХЛ 2x35. В качестве электро-дов-инъекторов использовались перфорированные трубы диаметром 50 мм. Глубина их погружения составляла 1,1 м. Для электрохимического закрепления применялась порядная схема подключения электродов с расстоянием между рядами 60 см, а между разноименными по полярности электродами - 70 см. В ходе выполнения эксперимента применялся двухрастворный метод ЭХЗ. В начальный период обработки продолжительностью 60 ч в электроды подавался водный раствор ИагБЮз, при этом в одну пару положительных электродов заливали раствор с плотностью у = 1,05 г/см , а во вторую - у = 1,2 г/см3. Во второй период продолжительностью 30 ч подавался водный раствор СаС12 (у - 1,08 г/см3). Общая продолжительность процесса обработки составила 90 ч. Откачка катодной воды производилась в течение всего процесса ЭХЗ. В эксперименте была принята плотность тока, равная / = 9,74 А/м2. Достигнуть такой плотности тока позволило повышение напряжения до II ~ 150 В.

До начала, в ходе и после завершения электрообработки массива проводился полный комплекс геоконтроля, включающий определение физико-механических свойств образцов, интегральных показателей режима ЭХЗ (напряжения £/, тока I, расхода укрепляющего раствора £>, объема откаченной воды £)в), УЭС р, скорости продольной ультразвуковой волны Ур. Геоэлектрические изме-

рения проводили с помощью микрозондов АММВ и по схеме зондирования с дополнительными питающими электродами АВ и измерительными электродами-инъекторами МИ. Ультразвуковые измерения проводили по схеме продольного профилирования прибором УК-14ПМ на частоте/- 60 кГц.

Схема опытного участка приведена на рис. 8, а планограмма экспериментальных работ - на рис. 9.

о

1^16-

X-

" '"'"Ш1Ш1ЛШ1 -----~

Рис. 8. План и разрез установки, схема размещения датчиков-зондов и электродов для контроля за процессом ЭХЗ электрофизическим методом:

1-14 - датчики-зонды; 15 - обрабатываемый массив; 16 — электроды-инъекторы; 17 - стержневые питающие электроды; 18 - измерительные электроды; 19 — каротажный прибор; №1-№6 - нумерация электродов-иньекторов; V — направления электроосмотической фильтрации

и А

30-

20 Н 10

4

т

■,'Л V.

1

'.О

.■у-;:--

0 6 6 12

Л

30 36

5 ,5 6060 66

82 90 256 426 594 и ч

Рис. 9. Планограмма экспериментальных работ во времени t: 1 - электрохимическая обработка; 2 - контроль за параметрами ¿7, /, £), Qf,, р, Ур; 3 - отбор проб, контроль параметров р, Ур\ 4 - период времени, когда обработка массива не осуществлялась; 5 - обработка завершена

Для повышения точности ультразвукового контроля был проведен расчет базы измерений по трем критериям (табл. 2) (о — характерный размер неоднородности, м;/о - собственная частота излучателя и приемника, МГц; Ур - характерная скорость продольных волн, м/с; п - коэффициент детальности измерений; АВ - абсолютная погрешность измерения базы, м; б/ - относительная погрешность отсчета времени первого вступления; — относительная погрешность измерения).

По результатам расчетов база ультразвуковых измерений была принята В ~ 0,3 м. Погрешность измерений истинных значений параметров эффективного УЭС Рк (по схеме зондирования) и скорости продольной волны Ур составила = 5,1 %,бКр= 4,26%.

Определение базы ультразвуковых измерений

Таблица 2

Критерий Формула а, м МГц и м/с АВ, м 5 к б, В, м

Характерный размер геомеханической неоднородности в^о п 2Ур 0,2 0,06 10 500 — — — 0,192

Аппаратурная погрешность — — — — 0,01 0,05 0,01 0,204

Длина волны излучения в г 20-£ /о — 0,06 — 500 — — — 0,166

Основные результаты производственных испытаний следующие.

Управление процессом ЭХЗ возможно путем подбора плотности у укрепляющего раствора, изменяющейся для "жидкого стекла" Ыа2310з в диапазоне у = 1,02-1,2 г/см , и плотности тока у, регулирование которой реализуется изменением напряжения и электросиловой установки в диапазоне V = 10-200 В. Процесс изменения тока /, расхода химических компонентов и количества отфильтрованной воды Qь включает, как правило, три временных стадии: начальную, связанную с насыщением прианодных областей; основную, определяющую формирование зон электрохимического насыщения, электроосмотического осушения и переходной; заключительную, характеризующуюся стабилизацией гидродинамических явлений. Увеличение скорости продольной волны Ур на стадии электрообработки в данных зонах составляет от 13 до 33 % (рис. 10).

Основные физико-механические свойства массива в процессе ЭХЗ и после его окончания изменяются в весьма широких пределах: сцепление С = 0,6-1,4 МПа; влажность IV — 10,5-18,0 %; коэффициент внутреннего трения / - 0,34-0,62. В зоне электрохимического насыщения изменение всех параметров наибольшее и имеет необратимый характер; в зоне электроосмотического осушения первоначально эффект обработки может быть наибольшим, однако затем вследствие инфильтрации жидкости свойства пород практически полностью восстанавливаются; в переходной (средней) зоне диапазон изменения свойств масси-

ва наименьший- Величина эффективного УЭС рк во всех зонах ЭХЗ непрерывно возрастала по мере набора прочности массивом (рис. 11).

а

0,см3/ч

60 40

V

\ ь \\ .3S \

и А TS

i X /

- X "Лг

10

цв

-150

в

1,2

-100

-50

1,1

//

/ / / / оу у Ж ♦

/ _ * ß^ / ' ^5

-35-65-Г*Г

Рис. 10. Изменение расхода ß укрепляющего раствора (а), тока / и напряжения U (б) относительной скорости продольной волны Vp (в) в процессе обработки: 1-электрод №1 (у~ 1,05 г/см3); 2-№5 (у= 1,05 г/см3); 3-№2 (у= 1,2г/см3); 4-№6 (у= 1,2 г/см3); 5 - зона электроосмотического осушения; 6-зона электрохимической обработки; 7 - средняя (переходная) зона

С, МПа

а

1,0

0,5 0

Г'! т * **

у!»«

W, % 17,5 15,0 12,5 10

Л 4

/О-

'ut1 2

к/^г

3,5

10,5 ',сут

1,5 1,0 0

3v., ............. -

ьУ®-'-"®

4

—^t

3,5

10,5 U сут

Рис, 11. Изменение сцепления грунта С (а), влажности Ж (б), коэффициента внутреннего трения f (в) и эффективного УЭС рк (г) после окончания обработки: I — зона электроосмоса; 2 — средняя зона; 3 — зона электрохимической обработки, у = 1,05 г/см ; 4 — зона электрохимической обработки, у = 1,2 г/см

Проведена оценка информационной способности 1ц геоэлектрического ме-

тода при прогнозе прочностных параметров по формуле (в бит):

/п = 1,4451п

"*=1Ро

П0,

(?)

где п - число измерений на стадии набора прочности массива; ро, р/ - соответственно, начальное и :-е значения УЭС в ходе контроля набора прочности массивом; По, П/ — соответственно, начальное и текущее значения прочностного параметра (сцепления С или коэффициента внутреннего трения/).

При диапазонах изменения контролируемых величин рк = 12,5-37,5 Ом м; С = 0,6-1,4 МПа; / = 0,4-0,6 и п — 12 получены следующие показатели: 1С = 0,96 бит; //= 0,99 бит.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические решения по разработке способов геофизического контроля состояния и свойств влагонасьпценных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении, обеспечивающие снижение материальных, трудовых затрат и повышение качества работ, что имеет существенное значение для горнодобывающей промышленности.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. При строительстве устьев шахтных стволов, укреплении оснований горнотехнических сооружений, бортов и отвалов карьеров, насыпей и выемок весьма перспективно применение электрохимического закрепления (ЭХЗ) малопроницаемых глинистых грунтов. Развитие технологии ЭХЗ и объемов его применения сдерживается отсутствием оперативных и информативных методов контроля и прогноза гидродинамических и геомеханических процессов в зоне обработки. Целесообразно дополнение прямых методов геоконтроля (определение физико-механических свойств выбуриваемых образцов, измерение силы тока, расхода раствора, объема откачанной воды) ультразвуковым и электрофизическим мониторингом.

2. В результате расчета' начального поля электроосмотической фильтрации методом конечных элементов установлено, что для установки ЭХЗ с глубиной заглубления электродов-инъекторов И и расстоянием между ними Ь ширина зоны, в пределах которой изменение относительной скорости фильтрации У!КЭ не превышает 5 %, составляет Ау = (0,35-0,45)1,, а глубина, соответствующая изменению У1КЪ < 20 %, составляет Дг = (0,7-0,9)#, причем меньшие значения характерны для больших отношений Н/Ъ. Для контроля -процессов ЭХЗ в пространстве и во времени целесообразно устанавливать датчики в пределах этих зон с шагом по основной оси установки (0,1-0,15)*/,//, по остальным осям - с вдвое большим шагом, на глубине, равной (0,4-0,5)7/.

3. Геофизический контроль состояния и свойств массива в зоне ЭХЗ обеспечивается четырехэлектродными микродатчиками электросопротивления, вдавленными на глубину 0,5//, электрическим зондированием с базой АВ > 2Ь при частичном использовании в качестве измерительных электродов-инъекторов, ультразвуковым прозвучиванием с поверхности при базе 0,3 м на частоте 60 кГц.

Повышение точности установления взаимосвязей между физико-механическими и электрическими свойствами образцов укрепляемого грунта обеспечивается применением устройств, включающих игольчатые электроды и использующих в качестве токоподводящего элемента грунтоотборное кольцо (патенты на полезные модели № 49576 и № 52188).

4. В пределах участка ЭХЗ формируется три характерные зоны, различающиеся по характеру протекающих в них физических процессов: электрохимического насыщения, в которой вследствие замещения природного раствора укрепляющим величина эффективного УЭС снижается по отношению к начальному значению до 0,2рк^ , скорость продольной волны увеличивается до 1,8 У^ при

наличии локальных аномалий; электроосмотического осушения, характеризующегося увеличением УЭС до 5рк^ ; промежуточная, отличающаяся монотонным

уменьшением рк и увеличением Ур на 10-50 %. Размеры этих зон изменяются нелинейно в диапазоне (0,1-0,6)£ в зависимости от токорасхода.

При твердении укрепляющей смеси сцепление и коэффициент внутреннего трения грунтов увеличиваются в диапазонах С = 0,6-1,4 МПа,/ - 0,34-0,62, а влажность УУ уменьшается с 18 до 10,5 %. Эти изменения сопровождаются увеличением УЭС в 1,5-3 раза, причем между механическими, акустическими параметрами и относительным УЭС массива существуют близкие к линейным зависимости, угол наклона которых для различных зон увеличивается с ростом плотности раствора "жидкого стекла" в диапазоне у - 1,02-1,2 г/см3.

5. Управление процессом ЭХЗ реализуется изменением начальной плотности тока обработки в диапазоне j — 20-25 А/м при однорастворной рецептуре и У = 6-10 А/м2 при двухрастворной, регулированием напряжения тиристорной электросиловой установкой, а также изменением плотности рабочего раствора.

Критериями качества ЭХЗ массива глинистых горных пород являются размеры зон обработки, конечное сцепление, а также интегральный показатель Кс> включающий оба указанных параметра, при этом для зоны электрохимического насыщения график функции Кс£у) имеет максимум при у = 1,04-1,08 г/см .

6. Контроль качества ЭХЗ включает определение размеров зоны электрохимического укрепления и момента достижения массивом требуемого уровня прочности, причем прогноз состояния массива, соответствующего прочностному критерию, осуществляют путем геофизического мониторинга как на стадии твердения укрепляющей смеси с использованием тарировочных зависимостей С(рк), полученных для образцов грунтов из зоны ЭХЗ, так и на стадии электрообработки по дополнительным зависимостям УЭС грунта, насыщенного раствором применяемого состава и различной концентрации, от его прочности после твердения в течение проектного срока.

Точность контроля размеров зон ЭХЗ электрофизическим методом составляет 11 %, а информативность прогноза изменений прочностных параметров массива - 0,96-0,99 бит.

7. Технология контролируемого ЭХЗ грунтов и опытный образец электросиловой установки, разработанной с участием автора, прошли опытно-промышленные испытания на полигоне ОАО "Кузниишахтострой". Рекомендации по внедрению результатов исследований в виде отраслевых методических указаний, разработанных ГУ КузГТУ совместно с ОАО "Кузниишахтострой" и согла-

сованных с ОАО "Кузбассгипрошахт", способствуют внедрению технологии ЭХЗ при ведении горно-строительных работ на горнодобывающих предприятиях Кузбасса. Использование разработок обеспечивает достижение эффективных режимов воздействия на массив, экономию материальных и трудовых затрат, получение требуемого качества укрепительных работ.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Простое, С. М. Исследование параметров грунтов при электроосмотическом и электрохимическом укреплении на экспериментальной модели / С. М. Простов, М В, Гуцал, А. В. Покатилов // Вестник РАЕН (ЗСО). - 2004. -№6-С.128-134.

2. Простов, С. М. Исследование геометрических параметров зон электрохимического укрепления глинистых грунтов на физической модели / С. М. Простов,

A. В. Покатилов // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов: Материалы Международной научно-практической конференции. - Новокузнецк, 2004. - С. 32-36.

3. Покатилов, А. В. Изменение физических свойств влагонасыщенных грунтов при электрохимическом упрочнении / А. В. Покатилов, С. М. Простов,

B. А. Хямяляйнен, С. Л. Понасенко//ШАБ. -2005. 10.-С. 75-78.

4. Простов, С. М. Математическое моделирование процессов электрохимической обработки влагонасыщенных глинистых грунтов/ С. М. Простов, А. В. Покатилов, И. В. Щербаков // Вестник КузГТУ. - 2006. - №3. - С. 13-18.

5. Простов, С. М. Техническое обеспечение технологии электрохимического закрепления, влагонасыщенных глинистых грунтов / С. М. Простов, В. В. Демьянов, А. В. Покатилов // Вестник КузГТУ. - 2006.С. 18-23.

6. Покатилов, А. В, Контроль изменения физико-механических свойств массива глинистых грунтов при электрохимическом закреплении / А. В. Покатилов,

C. М. Простов // Вестник КузГТУ. - 2006. - №4. - С. 6-10.

7. Покатилов, А. В. Контроль процессов электрохимического закрепления влагонасыщенных глинистых грунтов электрофизическим методом / А. В. Покатилов, С, М. Простов // Вестник КузГТУ. - 2006. - №4. - С. 10-15.

8. Покатилов, А, В. Изучение влияния концентрации укрепляющего раствора на интенсивность процессов электрохимического закрепления грунтов / А. В. Покатилов, С. М. Простов Н Строительство и эксплуатация угольных шахт и городских подземных сооружений: Материалы IV Российско-Китайского симпозиума. - Кемерово, 2006. - С. 238-244.

9. Патент № 49576 U1 (RU), МПК Е21С 39/00. Устройство для измерения удельного электросопротивления образцов грунтов/ С. М. Простов, А. В. Покатилов, В. В. Посохов, А. П. Зайцев. - № 2005121938/22; Заявл. 11.07,2005; Опубл. 27.11.2005; Бюл. № 33,

10. Патент № 52188 U1 (RU), МПК G01N 27/00, Е21С 39/00. Устройство для измерения удельного электрического Сопротивления образцов грунтов/ С. М. Простов, А. В. Покатилов, В. В. Посохов, А. П. Зайцев. - № 2005126510/22; Заявл. 22.08.2005; Опубл. 10.03.2006; Бюл. № 7.

Подписано в печать 09 - №06?.

Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Печ. л. 1.0. Тиране 100 экз. Заказ ГУ КузГТУ, 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28. Типография ГУ КузГТУ, 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Покатилов, Андрей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Методы укрепления неустойчивых водонасыщенных породогрунтовых массивов при строительстве и эксплуатации выработок. Ю

1.2. Электроосмотическое осушение и электрохимическое закрепление малопроницаемых глинистых горных пород.

1.3. Методы геоконтроля и прогноза параметров зон укрепления.

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования.

2. ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ГЕОКОНТРОЛЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАССИВА ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ЗАКРЕПЛЕНИИ ВЛАГОНАСЫЩЕННЫХ ГЛИНИСТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД.

2.1. Аналитическое моделирование процессов электроосмоса и ЭХЗ грунтов.

2.2. Исследование влияния неоднородности электрического поля на интенсивность ЭХЗ.

2.3. Исследование физических свойств грунтов, укрепляющих растворов и обоснование области рационального применения

ВЫВОДЫ.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ В ЗОНЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ.

3.1. Обоснование параметров, разработка экспериментальной модели зон укрепления и методики исследований.

3.1.1. Обоснование параметров, разработка экспериментальной модели зон укрепления.

3.1.2. Разработка методик экспериментальных исследований.

3.1.3. Разработка устройств для измерения УЭС.

3.2. Изучение геометрических параметров зон обработки.

3.3. Установление взаимосвязи механических и физических параметров укрепляемого массива.

3.4. Исследование влияния концентрации укрепляющего раствора 95 на интенсивность ЭХЗ грунтов.

ВЫВОДЫ.

• 4. ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ И МЕТОДИК

КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ, ИХ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ.

4.1. Разработка способа контроля качества ЭХЗ.

4.2. Разработка технического обеспечения и методик геофизического контроля состояния и свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении.

4.3. Опытно-промышленная реализация разработанных способов и методик.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка способов геофизического контроля состояния и свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении"

Актуальность работы

Глинистые горные породы четвертичных отложений представляют собой весьма сложный объект ведения горно-строительных работ, поскольку сцепление суглинков и глин при естественной влажности 16-21 % составляет менее 0,06 МПа. Проходка устьев шахтных стволов, особенно наклонных, требует специальных методов ведения работ и существенных дополнительных затрат.

Известен целый ряд случаев серьезных аварий (вывалов в подземные выработ

3 3 ки объемом более 600 м , оползней бортов карьеров объемом более 500 тыс. м и др.). Глинистые грунты ввиду низких значений коэффициента фильтрации ( < 10 6 м/с) практически не поддаются инъекционному укреплению. Альтернативой замораживанию таких грунтов может быть электрохимическое закрепление (ЭХЗ).

Ранее проведенные исследования показали, что в ряде случаев технология ЭХЗ дает исключительно высокие результаты, поскольку получаемый путем обработки искусственный массив превращается в монолит, практически не подверженный действию воды. Вместе с тем, данная технология не получила массового применения. Наряду с высоким энергопотреблением основным недостатком ЭХЗ является отсутствие эффективных методов контроля сложных гидродинамических и геомеханических процессов, протекающих при обработке массива и в течение набора прочности укрепленными грунтами. Проведенные в ГО АО "Спецтампонажгеология", НИИОСП им. Н. М. Герсеванова и ЛИИЖТе исследования в данном направлении предусматривали в основном прямые физико-механические испытания, выбуривание образцов. Перспективно применение геофизических методов геоконтроля (акустических, электромагнитных), обеспечивающих детальный контроль массива в пространстве и во времени. Физические основы такого контроля изучены в ГУ КузГТУ, однако до настоящего времени не обоснованы схемы геоконтроля физических свойств массива при ЭХЗ, не исследовано изменение электрических и физических свойств грунтов в зоне обработки, не обоснованы способы и методики контролируемого ЭХЗ глинистых грунтов.

Актуальным представляются изучение теоретических, методических основ, разработка способов, устройств и методик геофизического контроля основных параметров технологии ЭХЗ (размеров зон обработки, интенсивности набора прочности грунтом), являющихся эффективным дополнением инженерно-геологических изысканий.

Выполнение работы способствует возрождению технологии ЭХЗ в Кузбассе и других горнодобывающих регионах страны.

Исследования выполнялись по заказу Федерального агентства по энерге

• тике (проект №114-0П-04П), при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований (проект №05-05-64100).

Цель работы - разработка способов геофизического контроля состояния и свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении, обеспечивающих повышение эффективности и снижение трудоемкости горно-строительных работ.

Основная идея работы заключается в использовании взаимосвязей электрических и акустических свойств глинистых грунтов, подвергшихся ЭХЗ, со степенью насыщенности укрепляющим химическим раствором и его агрегатным состоянием для контроля развития в пространстве и во времени зон электрохимического насыщения, электроосмотического осушения и изменения механических свойств грунтов в этих зонах.

Методы исследований

Выполнен комплекс исследований, включающий: анализ и обобщение научно-технической информации в области методов управления состоянием и свойствами горных пород, геолого-геофизического контроля; аналитические исследования с использованием элементов теории электроразведки, численных компьютерных расчетов методом конечных элементов; лабораторные экспериментальные исследования комплекса физических свойств грунтов на образцах и физических моделях; натурные экспериментальные исследования с применением опытного электросилового оборудования и геофизической аппаратуры; методы статистической обработки результатов экспериментов.

Объекты исследований - зоны влагонасыщенных глинистых грунтов углевмещающих массивов и оснований горнотехнических сооружений, подвергнутые укреплению электроосмотическим и электрохимическим методами.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

- для установки ЭХЗ с глубиной заглубления электродов-инъекторов Я и расстоянием между ними L размеры зоны геоконтроля определяются неравномерностью начальной скорости электроосмотической фильтрации укреп

• ляющего раствора и составляют - ширина (0,35-0,45)1, глубина (0,7-0,9)Я, причем последняя уменьшается с ростом отношения H/L;

- качество ЭХЗ определяется увеличением в 2-3,5 раза прочности грунтов в зоне электрохимического насыщения, протяженность которой составляет (0,1-0,5)1 в зависимости от токорасхода; в пределах этой зоны удельное электросопротивление (УЭС) в процессе электрообработки уменьшается в 3-5 раз, при твердении химического раствора -увеличивается в 1,5-3 раза, при этом между изменениями механических, акустических параметров и УЭС существуют близкие к линейным зависимости, крутизна которых пропорциональна концентрации у "жидкого стекла", а функция интегрального показателя качестз ва ЭХЗ имеет максимум при у = 1,04-1,08 г/см ;

- повышение оперативности прогноза момента достижения массивом требуемой прочности обеспечивается по предварительно установленным пороговым значениям УЭС на стадии электрообработки, соответствующим этой прочности после твердения смеси применяемой концентрации и состава в течение проектного срока.

Научная новизна работы заключается:

- в определении размеров зоны геоконтроля, зависящих от неравномерности начальной скорости электроосмотической фильтрации;

- в установлении диапазонов изменения УЭС грунтов в зоне электрохимического насыщения, их взаимосвязей с изменениями механических, акустических параметров и плотностью укрепляющего раствора, обеспечивающих контроль качества ЭХЗ;

- в обосновании и разработке способа контроля процессов ЭХЗ, обеспечивающего повышение оперативности прогноза достижения массивом требуемого уровня прочности.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- использованием апробированных методов электродинамики и зависимостей электроразведки при моделировании поля осмотической фильтрации;

- применением стандартных методик и аппаратуры для определения физических свойств образцов, натурных ультразвуковых и электрофизических исследований;

- использованием методов и критериев статистики при оценке воспроизводимости геофизических измерений (погрешности измерения истинных значений не превышают 5,5 % при надежности оценки 0,95);

- положительными результатами сопоставления геофизического прогноза с данными инженерно-геологических изысканий (погрешность прогноза не превышает 11 %).

Личный вклад автора заключается:

- в анализе результатов компьютерного моделирования процессов ЭХЗ;

- в разработке методики, установки, проведении комплексных лабораторных исследований свойств грунтов в зоне ЭХЗ, обработке и анализе их результатов;

- в разработке методики, подготовке опытно-производственного участка, проведении комплексных натурных исследований процессов ЭХЗ с использованием опытной электросиловой аппаратуры, обработке и анализе их результатов;

- в обосновании и разработке технических решений, обеспечивающих электрофизический контроль процессов ЭХЗ.

Научное значение работы состоит в установлении закономерностей изменения физических свойств массива влагонасыщенных глинистых грунтов в зоне ЭХЗ и разработке на этой основе технических решений, обеспечивающих повышение точности и оперативности контроля качества ЭХЗ массива.

Практическая ценность работы заключается:

- в разработке устройств, обеспечивающих повышение точности установления взаимосвязи между физико-механическими и электрическими свойствами укрепленного грунта;

- в разработке методик комплексного геолого-геофизического контроля процессов ЭХЗ неустойчивых глинистых грунтов при ведении горностроительных работ;

- в техническом обеспечении технологии ЭХЗ путем разработки опытного образца тиристорной электросиловой установки.

Реализация работы

Рекомендации по оптимальным параметрам технологии ЭХЗ неустойчивых глинистых грунтов, полученные по результатам лабораторных и опытно-промышленных испытаний, использованы ОАО "Кузниишахтострой" при разработке технологических схем ЭХЗ строительства вскрывающих горных выработок. Результаты работы вошли составной частью в "Методические указания по техническому обеспечению и контролю физических процессов электрохимического закрепления влагонасыщенных глинистых грунтов при ведении горно-строительных работ. - Кемерово, 2006. - 53 е.", подготовленные совместно с ОАО "Кузниишахтострой" и согласованные с ОАО "Кузбасс-гипрошахт".

Методические разработки по исследованию массивов горных пород геофизическими методами использованы при создании учебно-лабораторного комплекса, а результаты исследований - в учебном процессе ГУ КузГТУ при чтении дисциплин "Методы и средства геоконтроля" и "Геоэлектрический контроль массива горных пород" для специальности 070600.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы обсуждались на Неделе горняка - 2004 (Москва, 2004 г.), Международной научно-практической конференции в рамках выставки «Уголь России и майнинг» (Новокузнецк, 2004 г.), IV Российско-Китайском симпозиуме (Кемерово, 2006 г.), ежегодных научных конференциях студентов и преподавателей ГУ КузГТУ (Кемерово, 2003-2006 гг.).

Комплекс способов геоэлектрического контроля состояния и свойств глинистых горных пород, включающий разработки автора диссертации, удостоен диплома III степени Международной выставки "Экспо-Сибирь" (Кемерово, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе получено 2 патента на полезную модель.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложена на 166 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков, 14 таблиц, список литературных источников из 161 наименования, приложения.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Покатилов, Андрей Владимирович

Выводы

1. Разработанный способ контроля качества ЭХЗ повышает оперативность прогноза изменения прочностных свойств массива горных пород за счет того, что о механических свойствах массива по истечении планового срока твердения судят по степени насыщения массива укрепляющим составом на основании результатов геоконтроля по величине УЭС на стадии обработки массива с помощью предварительно установленных зависимостей конечной прочности от пороговых значений УЭС, соответствующих окончанию стадии электрохимического насыщения.

2. Разработан и изготовлен в виде опытного образца источник постоянного электрического тока специально для закрепления грунтов электрохимическим способом обладающий высокими энергетическими характеристиками (величина регулируемого выпрямленного напряжения в режиме стабилизации - 0-265 В при нагрузке 80 А; 0-380 В при нагрузке 40 А), малыми размерами (120x60x60 см), большой эксплуатационной надежностью и высоким КПД (не менее 92 %). Разработаны схемы установок ЭХЗ при строительстве устьев стволов, укреплении откосов и оснований горнотехнических сооружений, рекомендации по составу укрепляющих растворов и режиму обработки.

3. Управление процессом ЭХЗ возможно путем подбора плотности у укрепляющего раствора, изменяющейся для жидкого стекла в диапазоне з у = 1,02-1,2 г/см , и плотности тока у, регулирование которой реализуется изменением напряжения Uэлектросиловой установки в диапазоне 10-200 В. Процесс изменения тока /, расхода химических компонентов Q и количества отфильтрованной воды QB включает, как правило, три временных стадии: начальную, связанную с насыщением прианодных областей; основную, определяющую формирование зон электрохимического насыщения, электроосмотического осушения и переходной; заключительную, характеризующуюся стабилизацией гидродинамических процессов.

Основные физико-механические свойства массива в процессе ЭХЗ и после его окончания изменяются в весьма широких пределах: сцепление С= 0,6-1,4 МПа; влажность W= 10,5-18,0 %; коэффициент внутреннего трения /= 0,34-0,62. В зоне электрохимического насыщения изменение всех параметров наибольшее и имеет необратимый характер; в зоне электроосмотического осушения первоначально эффект обработки может быть наибольшим, однако затем вследствие инфильтрации жидкости свойства пород практически полностью восстанавливаются; в переходной (средней) зоне диапазон изменения свойств массива наименьший.

4. Интегральный контроль процессов ЭХЗ по параметрам Q и / не обеспечивает достаточной информации о качестве обработки массива. Целесообразно на начальных стадиях технологии ЭХЗ для обеспечения оптимальных режимов управления параметрами j и U вести геофизический контроль как в межэлектродном пространстве, так и в отдельных точках массива в пределах трех указанных выше технологических зон. Одним из эффективных методов контроля при ЭХЗ является ультразвуковой в диапазоне частот/= 60-100 кГц, обеспечивающий зондирование зоны обработки с поверхности на базах

L = 0,3-0,6 м, при этом диапазон изменения скоростей продольной волны Vp в различных зонах обрабатываемого массива составляет 47-98 %.

Электрофизический контроль процессов ЭХЗ обеспечивается как с помощью заглубленных датчиков, так и по схемам поинтегрального зондирования с использованием в качестве измерительных электродов-инъекторов.

Погрешность измерений истинных значений параметров Vp и рк при геофизическом контроле не превышает 5,1 %. Информативность электрофизического прогноза изменения прочности массива, укрепленного методом ЭХЗ, 0,96-0,99 бит.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические решения по разработке способов геофизического контроля состояния и свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении, обеспечивающие снижение материальных, трудовых затрат и повышение качества работ, что имеет существенное значение для горнодобывающей промышленности.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. При строительстве устьев шахтных стволов, укреплении оснований горнотехнических сооружений, бортов и отвалов карьеров, насыпей и выемок весьма перспективно применение электрохимического закрепления (ЭХЗ) малопроницаемых глинистых грунтов. Развитие технологии ЭХЗ и объемов его применения сдерживается отсутствием оперативных и информативных методов контроля и прогноза гидродинамических и геомеханических процессов в зоне обработки. Целесообразно дополнение прямых методов геоконтроля (определение физико-механических свойств выбуриваемых образцов, измерение силы тока, расхода раствора, объема откачанной воды) ультразвуковым и электрофизическим мониторингом.

2. В результате расчета начального поля электроосмотической фильтрации методом конечных элементов установлено, что для установки ЭХЗ с глубиной заглубления электродов-инъекторов Н и расстоянием между ними L ширина зоны, в пределах которой изменение относительной скорости фильтрации VIКэ не превышает 5 %, составляет Ау = (0,35-0,45)1, а глубина, соответствующая изменению У/Кэ < 20 %, составляет Az = (0,7-0,9)Н, причем меньшие значения характерны для больших отношений H/L. Для контроля процессов ЭХЗ в пространстве и во времени целесообразно устанавливать датчики в пределах этих зон с шагом по основной оси установки (0,1-0,15)х/Я, по остальным осям - с вдвое большим шагом, на глубине, равной (0,4-0,5)Я.

3. Геофизический контроль состояния и свойств массива в зоне ЭХЗ обеспечивается четырехэлектродиыми микродатчиками электросопротивления, вдавленными на глубину 0,5Я, электрическим зондированием с базой АВ > 2L при частичном использовании в качестве измерительных электродов-инъекторов, ультразвуковым прозвучиванием с поверхности при базе 0,3 м на частоте 60 кГц.

Повышение точности установления взаимосвязей между физико-механическими и электрическими свойствами образцов укрепляемого грунта обеспечивается применением устройств, включающих игольчатые электроды и использующих в качестве токоподводящего элемента грунтоотборное кольцо (патенты на полезные модели № 49576 и № 52188).

4. В пределах участка ЭХЗ формируется три характерные зоны, различающиеся по характеру протекающих в них физических процессов: электрохимического насыщения, в которой вследствие замещения природного раствора укрепляющим величина эффективного УЭС снижается по отношению к начальному значению до величины 0,2рк^ , скорость продольной волны увеличивается до 1,8VpQ при наличии локальных аномалий; электроосмотического осушения, характеризующегося увеличением УЭС до 5ро; промежуточная, отличающаяся монотонным уменьшением рк и увеличением Vp на 10-50 %. Размеры этих зон изменяются нелинейно в диапазоне (0,1-0,6)1 в зависимости от токорасхода.

При твердении укрепляющей смеси сцепление и коэффициент внутреннего трения грунтов увеличиваются в диапазонах С = 0,6-1,4 МПа, / = 0,34-0,62, а влажность W уменьшается с 18 до 10,5 %. Эти изменения сопровождаются увеличением УЭС в 1,5-3 раза, причем между механическими, акустическими параметрами и относительным УЭС массива существуют близкие к линейным зависимости, угол наклона которых для различных зон увеличивается с ростом плотности раствора "жидкого стекла" в диапазоне у — 1,02-1,2 г/см3.

5. Управление процессом ЭХЗ реализуется изменением начальной плот2 ности тока обработки в диапазоне j = 20-25 А/м при однорастворной рецеп2 туре и j = 6-10 А/м при двухрастворной, регулированием напряжения тиристорной электросиловой установкой, а также изменением плотности рабочего раствора.

Критериями качества ЭХЗ массива глинистых горных пород являются размеры зон обработки, конечное сцепление, а также интегральный показатель

Кс, включающий оба указанных параметра, при этом для зоны электрохимического насыщения график функции Кс( у) имеет максимум при 7= 1,04-1,08 г/см3.

6. Контроль качества ЭХЗ включает определение размеров зоны электрохимического укрепления и момента достижения массивом требуемого уровня прочности, причем прогноз состояния массива, соответствующего прочностному критерию осуществляют путем геофизического мониторинга как на стадии твердения укрепляющей смеси с использованием тарировочных зависимостей С(рк), полученных для образцов грунтов из зоны ЭХЗ, так и на стадии электрообработки по дополнительным зависимостям УЭС грунта, насыщенного раствором применяемого состава и различной концентрации, от его прочности после твердения в течение проектного срока.

Точность контроля размеров зон ЭХЗ электрофизическим методом составляет 11 %, а информативность прогноза изменений прочностных параметров массива - 0,96-0,99 бит.

7. Технология контролируемого ЭХЗ грунтов и опытный образец электросиловой установки, разработанной с участием автора, прошли опытно-промышленные испытания на полигоне ОАО "Кузниишахтострой". Рекомендации по внедрению результатов исследований в виде отраслевых методических указаний, разработанных ГУ КузГТУ совместно с ОАО "Кузниишахтострой" и согласованных с ОАО "Кузбассгипрошахт", способствуют внедрению технологии ЭХЗ при ведении горно-строительных работ на горнодобывающих предприятиях Кузбасса.

Использование разработок обеспечивает достижение эффективных режимов воздействия на массив, экономию материальных и трудовых затрат, получения требуемого качества укрепительных работ.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Покатилов, Андрей Владимирович, Кемерово

1. Трупак, Н. Г. Специальные способы проведения горных выработок. М. : Недра, 1976.-375 с.

2. Болотских, Н. С. Проведение горизонтальных и наклонных выработок специальными способами / Н. С. Болотских, П. П. Гальченко, В. А. Панькин. М. : Недра, 1975.-167 с.

3. Ржаницын, Б. А. Химическое закрепление грунтов в строительстве. М.: Стройиздат, 1986. - 246 с.

4. Соколович, В. Е. Химическое закрепление грунтов. М. : Стройиздат, 1980.- 195 с.

5. Блескина, Н. А. Глубинное закрепление грунтов синтетическими смолами / Н. А. Блескина, Б. С. Федоров. М. : Стройиздат, 1980. - 147 с.

6. Федюкин, В. А. Проходка стволов шахт способом замораживания. М. : Недра, 1968.-350 с.

7. Хакимов, X. Р. Замораживание грунтов в строительных целях. М. : Гос-стройиздат, 1962. - 187 с.

8. Инструкция по проектированию и производству работ по искусственному замораживанию грунтов при строительстве метрополитенов, тоннелей. ВСН 189-79 / Минтрансстрой. М., 1978. - 116 с.

9. Zhou Xiaomin. Horizontal ground freezing method applied to tunneling of Beijing underground railway system J. / Zhou Xiaomin, Su Lifan, He Changjun //

10. Chinese Journal of Geotechnical Engineering. 1993. - 21(3). - P. 319-323.

11. Li Dayong. Analysis of freezing method for construction of connected aisle in Manjing metro tunnels J. / Li Dayong, Lu Aizhong, Zhang Qinghe // Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2004. - 23(2). - P. 334-338.

12. Съедин, С. А. Применение жидкого азота при сооружении вертикальных стволов шахт//Шахтное строительство. 1987. -№10. - С. 25-28.

13. Вяльцев, М. М. О применении жидкого азота для замораживания пород при сооружении устья ствола/ М. М. Вяльцев, В. В. Агишев // Шахтное строительство. 1984. - №4. - С. 21-22.

14. Самойловский, М. Б. Крепление вертикальных стволов шахт. М. : Гос-гортехиздат, 1962. - 252 с.

15. Инструкция по контролю за образованием ледопородного ограждения и работой замораживающей станции при проходке вертикальных стволов шахт. Харьков : ВНИИОМШС, 1989. - 30 с.

16. Булычев, Н. С. Крепь вертикальных стволов шахт / Н. С. Булычев, X. И. Абрамсон. М. : Недра, 1978. - 30 с.

17. Давыдов, В. В. Химический способ укрепления горных пород / В. В. Давыдов, Ю. А. Белоусов. -М., Недра, 1977.-218 с.

18. Жинкин, Г. Н. Электрохимическое закрепление грунтов в строительстве. -JI.-M. : Стройиздат, 1966. 176 с.

19. Жинкин, Г. Н. Закрепление слабых грунтов в условиях Ленинграда / Г. Н. Жинкин, В. Ф. Калганов. Л. : Стройиздат, 1967. - 96 с.

20. Кипко, Э. Я. Новый метод тампонажа отработанных выработок, пересекаемых при проходке ствола // Шахтное строительство. 1985. - №12. -С. 21-23.

21. Кипко, Э. Я. Новый метод контроля геометрических параметров сформированных завес при тампонаже/ Э. Я. Кипко, О. Ю. Лушникова // Шахтное строительство. 1984. -№1. - С. 16-18.

22. Кипко, Э. Я. Новый способ определения качества работ при комплексном методе тампонажа/ Э. Я. Кипко, О. Ю. Лушникова // Шахтное строительство. 1982. - №9. - С. 14-15.

23. Кипко, Э. Я. Метод ликвидации внезапных прорывов воды при проведении горизонтальных горных выработок / Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, Ю. Н. Спичак // Шахтное строительство. 1980. - №6. - С. 18-19.

24. Кипко, Э. Я. Уплотнение грунтов тектонических разломов при сооружении подземных выработок / Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, Ю. Н. Спичак // Шахтное строительство. 1986. - №10. - С. 23-25.

25. Кипко, Э. Я. Комплексный метод тампонажа при строительстве шахт / Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, О. Ю. Лушникова. М. : Недра, 1984. - 280 с.

26. Калмыков, Е. П. Борьба с внезапными прорывами воды в горные выработки. -М. : Недра, 1973.- 163 с.

27. Калмыков, Е. П. Тампонирование горных пород при сооружении вертикальных стволов. -М. : Недра, 1979. 205 с.

28. Тампонаж обводненных горных пород / Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, О. Ю. Лушникова, М. М. Вяльцев, Ю. Н. Спичак, Ю. И. Свирский. М. : Недра, 1989.-341 с.

29. Ломизе, Г. М. Электроосмотическое водопонижение/ Г. М. Ломизе, А. В. Нетушил. -М. : Госэнергетическое изд-во, 1958. 176 с.

30. Жинкин, Г. Н. Исследование физико-химических процессов, происходящих при электроосмотическом осушении глинистых грунтов / Закрепление грунтов: Сборник трудов №50. М., 1962. - С. 28-37.

31. Степанова, Е. В. Электроосушение при проходке глубокой траншеи / Закрепление грунтов: Сборник трудов №50. М., 1962. - С. 45-53.

32. Коваленко, Н. П. Применение электроосмоса и химических добавок для улучшения физико-механических свойств торфов / Н. П. Коваленко, Н. Ф. Бондаренко // Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966. - С. 493-497.

33. Федоров, Б. С. Опыт электроосушения глинистых грунтов при проходке котлованов // Закрепление грунтов. 1957. - №31. - С. 4-12.

34. Casagrande L. Electro-osmosis Proceedings of the international conference on soil mechanics and foundation engineering. Rotterdam, June, 1948. -P. 68-90.

35. Материалы к пятому совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. -Новосибирск : НИИЖТ, 1966. 682 с.

36. Материалы к шестому Всесоюзному совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968. - 459 с.

37. Материалы VII Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. JI. : Энергия, 1971. - 596 с.

38. Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве: Материалы VIII Всесоюзного совещания. Киев : Будивельник, 1974. -415 с.

39. Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве: Тезисы докл. Всесоюзного IX совещания в Ташкенте. М.: НИИОСП, 1978. - 473 с.

40. Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве: Тезисы докл. на X Всесоюзном научно-техн. совещании. -М. : Стройиздат, 1983. 176 с.

41. Горбунов, Б. П. Об электроосмосе в песках / Б. П. Горбунов, JI. И. Кур-денкова // Закрепление грунтов: Сборник трудов №50. М., 1962. -С. 20-37.

42. Бондаренко, Н. Ф. О принциппе суперпозиции при исследовании электроосмотической фильтрации // Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966. - С. 630-634.

43. Курденков, Л. И. К вопросу уплотнения водонасыщенных глинистых грунтов постоянным электрическим током // Закрепление грунтов. 1957. -№31.-С. 12-33.

44. Курденков, Л. И. Область применения электроосмоса в грунтах / Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968.-С. 209-218.

45. Амарян, JI. С. Интенсификация уплотнения торфяных грунтов при помощи электроосмоса / Л. С. Амарян, Е. Т. Базин, А. С. Королев // Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968.-С. 242-243.

46. Амарян, Л. С. К вопросу электроосмотического уплотнения торфяных грунтов / Л. С. Амарян, Е. Т. Базин, А. С. Королев // Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966.-С. 515-518.

47. Пешков, П. Г. Об электроосушении глинистых грунтов / Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968.-С. 219-222.

48. Murayma S. On the Treatment of-soil with Sodium Silicate introduced by the Electric Current / S. Murayma, N. Marita, G. Jamada, T. Mise // Regional Conference (Asia). New Delhi, India, February 1960.

49. Бондаренко, H. Ф. Механизм электрозакрепления глинистых грунтов / Н. Ф. Бондаренко, А. И. Котов // Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966. - С. 625-630.

50. Горбунов, Б. П. Развитие и перспективы электрохимического закрепления грунтов / Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968. - С. 222-225.

51. Бронштейн, Б. Е. Закрепление тяжелых лессовидных суглинков с нарушенной структурой методом электросиликатизации / Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968.-С. 318-322.

52. Акимов, А. А. Противофильтрационные покрытия оросительных каналов из закрепленного грунта / Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968. - С. 322-323.

53. Евдокимов, Л. А. Опыт использования углекислого газа для отверждения растворов силиката натрия при глубинном закреплении песков / Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968.-С. 391-392.

54. Большакова, Ю. С. К вопросу об осмосе в грунтах / Ю. С. Большакова, Г. М. Кузовлев, В. И. Крылов // Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966. - С. 577-582.

55. Алексеев, В. М. Влияние структуры глинистых грунтов на процессы их электрохимического закрепления / В. М. Алексеев, Г. А. Линсон // Материалы IX Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов.-М. : Стройиздат, 1978. С. 42-45.

56. Лаптии, Н. Е. Ликвидация пучения грунтового основания электрохимическим способом / Н. Е. Лаптин, С. В. Тордуа, В. В. Чепелев // Материалы IX Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Стройиздат, 1978.-С. 153-156.

57. Чепелев, В. В. Электрохимическое укрепление грунтов с применением растворов синтетических смол и их мономеров / Материалы IX Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Стройиздат, 1978.-С. 241-243.

58. Бондаренко, В. И. Электрохимическое закрепление горных пород на шахтах Марганцерского ГОКа // Горный журнал 1987. - № 3. - С. 1-7.

59. Бондаренко, В. И. Электрохимическое закрепление обводненных углистых глин / В. И. Бондаренко, С. Ф. Власов // Шахтное строительство. -1988. №8. - С.17-18.

60. Трушинский, М. Ю. Электрохимический способ закрепления грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1993. - №2. - С. 23-26.

61. Жинкин, Г. Н. Электрохимическая обработка грунтов в основаниях сооружений / Г. Н. Жинкин, В. Ф. Калганов. М. : Стройиздат, 1980. -164 с.

62. Жинкин, Г. Н. Исследование методов электросиликатизации грунтов / Г. Н. Жинкин, К. К. Сергеенкова // Закрепление грунтов: Сборник трудов №50.-М., 1962.-С. 38-45.

63. Жинкин, Г. Н. Опыт электрохимической борьбы с пучинами на железных дорогах / Г. Н. Жинкин, В. Ф. Колганов // Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968. -С.225-228.

64. Жинкин, Г. Н. Практические рекомендации по электросиликатизации грунтов / Г. Н. Жинкин, В. Ф. Колганов // Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968. -С.246-247.

65. Вайсфельд, Г. Б. Новая рецептура однорастворного способа силикатизации // Искусственное закрепление грунтов, 1960, №39. С. 14-18.

66. Колганов, В. Ф. К вопросу электросиликатизации грунтов / Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966. - С. 497-501.

67. Горбунов, Б. П. Исследование раствора силиката натрия в поле постоянного электрического тока / Б. П. Горбунов, В. К. Чувелев // Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966.-С. 501-505.

68. Горбунов, Б. П. Одномерная задача гидравлической и электроосмотической инъекции крепителей в водонасыщенные грунты / Б. П. Горбунов,

69. B. К. Чувелев // Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966. - С. 505-511.

70. Николаев, Б. А. Влияние электрического тока на сопротивление / Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966. - С. 522-525.

71. Жинкин, Г. Н. Об эффективности электрохимического закрепления грунтов с переменой полюсов / Материалы к V совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. Новосибирск: НИИЖТ, 1966. - С. 550-555.

72. Зайцева, JI. Г. Закрепление водонасыщенных глинистых грунтов продуктами электролитической коррозии металлических / JI. Г. Джанани,

73. C. Я. Кушнир, В. В. Очинский // Материалы IX Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Стройиздат, 1978. -С. 123-125.

74. Коржуев, А. С. Электрохимический метод закрепления грунтов и перспективы его применения при бурении скважин / А. С. Коржуев, Н. И. Титков. М. : Изд-во АН СССР, 1959. - 180 с.

75. Амарян, JI. С. Электрохимическое закрепление торфяных грунтов / JI. С. Амарян, Е. Т. Базин, И. И. Лиштван // Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968.1. С.246-247.

76. Бондаренко, Н. Ф. Исследование длительной прочности торфяных грунтов после электрохимического закрепления / Н. Ф. Бондаренко, Н. П. Коваленко // Материалы к VI совещанию по закреплению и уплотнению грунтов. М. : Изд-во МГУ, 1968. - С. 247-251.

77. Комаров, Г. И. Применение спецспособов проходки наклонных выработок шахт в наносах / Г. И. Комаров, Ю. В. Бурков, В. М. Удовиченко, Ю. Ф. Глазков, С. В. Казак // Сб. науч. тр. Кузниишахтостроя. Кемерово, 1997.-С. 60-68.

78. А.с. №5044851, МКИ Е 02 D 17/42. Способ электрохимического закрепления грунта / В. В. Чепелев. №2067426/29-33; Заявл. 14.10.74; Опубл. 1976; Бюл. №8.

79. А.с. №692933, МКИ Е 02 D 3/12. Способ электрохимического закрепления грунта / Н. В. Миклашевский, В. В. Чепелев, С. В. Тордуа, Н. Е. Лаптин-№2516184/29-33; Заявл. 09.08.77; Опубл. 1979; Бюл. №39.

80. Должиков, П. Н. Электрохимический тампонаж обводненных неустойчивых горных пород при строительстве устьев шахтных стволов: Автореф.дис. канд. техн. наук / ДГИ им. Артема, 1989. 16 с.

81. Кипко, Э. Я. Электрохимический тампонаж неустойчивых обводненных грунтов / Э. Я. Кипко, Ю. Н. Спичак, П. Н. Должиков // Строительный бюллетень. 1990. - №12. - С. 20-21.

82. Кипко, Э. Я. Электрохимический тампонаж неустойчивых пород при сооружении устьев шахтных стволов/ Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, П. Н. Должиков // Шахтное строительство. 1984. -№1. - С. 13-15.

83. Кипко, Э. Я. Электрохимический тампонаж обводненных пористых пород / Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, П. Н. Должиков // Шахтное строительство.-1988,-№9.-С. 9-13.

84. Горбунов, В. П. К вопросу определения методом моделирования продолжительности уплотнения грунтов электроосмосом // Искусственное закрепление грунтов: Сб. науч. тр. М.: НИИОСП, 1960. - №39. - С. 34-36.

85. Ямщиков, В. С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М. : Недра, 1982. - 296 с.

86. Заславский, И. Р. Экспериментальные исследования эффективности тампонажа закрепленного пространства / И. Р. Заславский, Н. П. Бородуля, С. А. Резник // Шахтное строительство. 1986. - №4. - С. 14-16.

87. Васючков, Ю. В. Повышение эффективности ведения горных пород с применением физико-химических способов управления горным массивом / Ю. В. Васючков, В. В. Качак. М.: ЦНИЭИ уголь, 1986. - 36 с.

88. Casten U. Snbsurface gravity measurements for the proof of mining in duced changes in rock density. // Труды 28 Междунар. геофиз. симп. - Budapest, 1983.-Т. 2.

89. Глушко, В. Т. Оценка напряженно-деформированного состояния массива горных пород / В. Т. Глушко, С. П. Гавеля. М. : Недра, 1986. - 221 с.

90. Заславский, Ю. 3. Инъекционное упрочнение горных пород / Ю. 3. Заславский, Е. А. Лопухин, Е. Б. Дружко и др. -М. : Недра, 1984. 175 с.

91. ЮО.Курленя, М. В. Техника экспериментального определения напряжений в осадочных породах / М. В. Курленя, В. К. Аксенов, А. В. Леонтьев // Сиб.отд. АН СССР. Ин-т горного дела. Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1975.- 107 с.

92. Кудряков, В. М. Сравнение результатов изучения трещиноватости различными методами / В. М. Кудряков, М. И. Погребинский // Математические методы в инженерной геологии. М., 1968. - С. 168-173.

93. Инструкция по определению приращений напряжений с помощью фотоупругих датчиков / Мин. Черной металлургии СССР. Свердловск, 1977.-44 с.

94. Устюгов, М. Б. Совершенствование приборов для исследования напряженного состояния массива горных пород / М. Б. Устюгов и др. // Измерение напряжений в массиве горных пород: Материалы V Всесоюзного семинара. Новосибирск: Б.и., 1976. - С. 88-95.

95. Руководство по определению нарушенности пород вокруг выработок рео-метрическим методом // КФ АН СССР, Горно-металлургический институт Апатиты, 1971. - 44 с.

96. Юб.Хямяляйнен, В. А. Физико-химическое укрепление пород при сооружении выработок / В. А. Хямяляйнен, В. И. Митраков, П. С. Сыркин. М. : Недра, 1996.-352 с.

97. Фридлянд, А. М. Исследование трещиноватости пород в массиве окружающем горную выработку // Шахтное строительство. 1965. - №5. -С. 7-10.

98. Лушникова, О. Ю. Контроль и управление состоянием массива при защите горных выработок от водопритоков / О. Ю. Лушникова, В. А. Лагунов, Г. Ф. Шилин. М.: Недра, 1995. - 237 с.

99. Ю9.Кипко, Э. Я. Новый способ определения качества работ при комплексномметоде тампонажа / Э. Я. Кипко, О. Ю. Лушникова // Шахтное строительство. 1982. - №9. - С. 4-6.

100. Лушникова, О. Ю. Выбор оптимального режима давления нагнетания при тампонажных работах // Шахтное строительство. 1985. - №8. - С. 14-16.

101. Ш.Мурашев, В. И. К вопросу об изменении проявлений горного давления при отработке предварительно увлаженных угольных пластов / В. И. Му-рашев, Я. Т. Шлиомовичус // ФТПРПИ. 1965. - №5. - С. 26-28.

102. Мележик, А. И. Разработка методов контроля качества работ при взрывной разгрузке и инъекционном упрочнении пород // Совершенствование горнопроходческих работ при сооружении шахт и рудников: Сб. науч. тр. КузГТУ. Кемерово, 1989. - С. 112-118.

103. Руководство по определению нарушенности пород вокруг выработки рео-метрическим методом / КФ АН СССР. Горно-металлургический институт. -Апатиты, 1971. -44 с.

104. Турчанинов, И. А. Инженерные геофизические методы определения и контроля напряженно-деформированного состояния массивов горных пород / И. А. Турчанинов, В. И. Панин. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1975.-320 с.

105. Штенберг, С. С. Геофизические исследования в скважинах / С. С. Штен-берг, Г. Д. Дахгильков. М.: Недра, 1982. - 245 с.

106. Пб.Тютюнник, П. М. Геоакустический контроль состояния пород и качества предварительного тампонажа массива при сооружении шахтных стволов / Тютюнник П. М., Смирнов В. В., Сбитнев В. П. // Шахтное строительство. 1984.-№2-С. 20-23.

107. Ямщиков, В. С. Акустическая установка "Цемент-МГИ" для контроля качества предварительного тампонажа пород / В. С. Ямщиков, П. М. Тютюнник, В. В. Смирнов // Шахтное строительство. 1981. - №8. -С. 10-13.

108. Смирнов, В. В. Акустический контроль качества тампонажа горных породпри сооружении ствола шахты / В. В. Смирнов, Н. Н. Андреева, П. М. Тю-тюнник // Шахтное строительство. 1986. - №8. - С. 4-6.

109. Тютюнник, П. М. Геоакустический многопараметровый контроль ледог-рунтового ограждения при подземном строительстве способом замораживания / П. М. Тютюнник, В. С. Ямщиков, В. И. Ресин // Шахтное строительство. 1981.-№11. - С. 9-14.

110. Бауков, Ю. Н. О возможности применения геофизической модификации велосимметрического метода при контроле затюбингового пространства и отделки тоннелей // Изв. вузов. Горный журнал. М. : 1991. - №9. -С. 13-19.

111. Шадрин, А. В. Акустоэмиссионный мониторинг профилактической гидрообработки угольных пластов // Физ.-техн. пробл. разработки полезных ископаемых 2000. - №5. - С. 98-102.

112. Выбрособезопасность на гидрошахтах Кузбасса / П. В. Егоров, В. А. Рудаков, А. В. Шадрин, В. А. Ковалев и др. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2000.- 153 с.

113. Анцыферов, М. С. Сейсмоакустические исследования в угольных шахтах / М. С. Анцыферов, А. Т. Константинова, JI. В. Переверзев // Издательство АН СССР-М, 1960.- 103 с.

114. Ривкин, И. Д. Новые возможности звукометрического метода наблюдения проявлений горного давления / И. Д. Ривкин, Л. А. Богданов, В. В. Цариковский и др. // Горный журнал. 1977. - №10. - С. 62-66.

115. Безденежных, В. М. Контроль эффективности смолоинъекционного упрочнения трещиноватых скальных пород ультразвуковым методом / В. М. Безденежных, Е. В. Кузьмич, С. И. Пацев, С. В. Фомичева // Изв. вузов. Горный журнал. 1984. - №7. - С. 7-10.

116. Муратов, В. А. Исследование состояния массива горных пород вокруг выработок ультразвуком / В. А. Муратов, Б. Г. Костельцев, В. Н. Маньков // Шахтное строительство. 1971-№11.-С. 11-14.

117. Онищенко, А. М. Контроль процессов горного производства инфракрасными методами / А. М. Онищенко, И. Б. Кричко, А. В. Ивашев // Известие вузов. Горный журнал. М, 1991.-№8.-С. 1-4.

118. Тарасов, Б. Г. Геоэлектрический контроль состояния массивов / Б. Г. Тарасов, В. В. Дырдин, В. В. Иванов. М. : Недра, 1983. - 216 с.

119. Хямяляйнен, В. А. Геоэлектрический контроль разрушения и инъекционного упрочнения горных пород / В. А. Хямяляйнен, С. М. Простов, П. С. Сыркин. -М. : Недра, 1996. 288 с.

120. Простов, С. М. Геоэлектрический контроль на рудниках / С. М. Простов, Б. Г. Тарасов, В. В. Дырдин, В. А. Хямяляйнен. Кемерово, 2003. -166 с.

121. Петухов, И. М. О исследовании изменение электропроводности горных пород для изучения напряженного состояния их в массиве и коллекторных свойств / И. М. Петухов, JI. М. Марморштейн, Г. Д. Морозов // Труды ВНИМИ.-Л., 1961.-Сб. 42.-С. 110-118.

122. Филинков, А. А. Влияние горного давления на величину электрического сопротивления угля и пород вблизи горных выработок // Труды ВНИМИ. 1969.-Сб. 72.-С. 67-77.

123. Скакун, А. П. Интерпретация данных подземных электрических зондирований для оценки напряженного состояния и удароопасности угольных пластов // Геол. и геофиз. методы изучения условий разработки угольных пластов. Л. : ВНИМИ, 1984. - С. 40-43.

124. Ростовцев, В. Н. Изучение структуры горных пород в массиве // Изв. вузов. Горный журнал. 1961. -№3. - С. 53-58.

125. Хямяляйнен, В. А. Формирование цементационных завес вокруг капитальных горных выработок / В. А. Хямяляйнен, Ю. В. Бурков, П. С. Сыр-кин. М. : Недра, 1994. - 400 с.

126. Простов, С. М. Геоэлектрический контроль при укреплении неустойчивых обводненных породных массивов / С. М. Простов, М. В. Гуцал // Вестник КузГТУ. 2000. - №5. - С. 96-98.

127. Нестеренко, А. С. Электрометрический метод исследования области неупругих деформаций пород вокруг выработки / Шахтное строительство. 1978.-№10.-С. 18-20.

128. Хмелевский, В. К. Опережающая электрическая разведка проходко тоннелей методом ПЭЗ // Изв. вузов. Горный журнал. 1984. - №11. -С. 7-11.

129. Хохлов, И. В. Комплексное исследование массива горных пород. М.: Наука, - 1986.- 163 с.

130. Логинов, А. Я. Разработка и исследование радиоволнового метода оценки электрических свойств и состояния нарушенности угольного пласта. Ав-тореф. дисс. канд. техн. наук. Л., 1977. - 23 с.

131. Бауков, Ю. А. Опыт комплексного применения геофизических методов неразрушающего контроля при обследовании подземных объектов и памятников культуры г. Москвы // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. - №7. - С. 87-92.

132. Мб.Елкин, И. С. Повышение эффективности низконапорного увлажнения угольных пластов / И. С. Елкин, В. В. Дырдин, В. Н. Михайлов Кемерово: Кузбассвузиздат, 2001. - 100 с.

133. Простов, С. М. Геоэлектрический контроль зон укрепления глинистых горных пород / С. М. Простов, В. А. Хямяляйнен, М. В. Гуцал, С. П. Ба-хаева; РАЕН. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2005. - 127 с.

134. Дахнов, В. Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин.- М.: Недра, 1981. 344 с.

135. Ануфриев, И. Е. Самоучитель MATLAB 5.3/6Х- СПб.: БХВ Петербург, 2002.-736 с.

136. Кобранова, В. Н. Физические свойства горных пород. М.: Гос. науч-техн. изд-во нефтяной и горно-топливной литературы, 1962. - 490 с.

137. Простов, С. М. Исследование параметров грунтов при электроосмотическом и электрохимическом укреплении на экспериментальной модели / С. М. Простов, М. В. Гуцал, А. В. Покатилов // Вестник РАЕН (ЗСО). 2004.- №6. С. 128-134.

138. Простов С. М. Электросопротивление влагонасыщенных грунтов и пород при инъекционном укреплении/ С. М. Простов, М. В. Гуцал, Р. Ф. Гордиенко// Вестник КузГТУ, 2002. №6. - С. 12-18.

139. Электротехнический справочник. Использование электрической энергии / Под общ. ред. проф. И. Н. Орлова. 7-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 616 с.

140. Руденко, В. С. Основы преобразовательной техники: Учебник для вузов.- 2 изд., перераб. и доп. / В. С. Руденко, В. И. Сенько, И. М. Чиженко.- М.: Высшая школа, 1980. 424 с.

141. Тиристоры: Справочник / О. П. Григорьев, В. Я. Замятин, Б. В. Кондратьев, С. Л. Пожидаев. М. : Радио и связь, 1990. - 272 с: ил. - (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1155).

142. Башарин, А. В. Примеры расчетов автоматизированного электропривода: учеб. пособие для вузов / А. В. Башарин, Ф. Н. Голубев, В. Т. Кепперман. -М. : Энергия, 1979.-696 с.

143. Руденко, В. С. Основы промышленной электроники/ В. С. Руденко, В. И. Сенько, В. В. Трифонюк. К. : Вигца школа. Головное изд-во, 1985. -400 с.

144. Смирнов, А. Д. Справочная книжка энергетика / А. Д. Смирнов, К. Н. Антипов. -М. : Энергоатомиздат, 1987. 149 с.

145. Патент № 2223400 CI (RU), МПК 7 Е 21С 39/00. Устройство для изучения физических свойств образцов горных пород / В. Г. Николашев, В.В. Нико-лашев, А. Ф. Савченко, В. Е. Сидорович; Заявл. 07.12.02; Опубл. 02.10.04.

146. Ломтадзе, В. Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных испытаний / В. Д. Ломтадзе Л.: Недра, 1990. - С. 111-112.

Информация о работе
  • Покатилов, Андрей Владимирович
  • кандидата технических наук
  • Кемерово, 2006
  • ВАК 25.00.16
Диссертация
Разработка способов геофизического контроля состояния и свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно
Автореферат
Разработка способов геофизического контроля состояния и свойств влагонасыщенных глинистых горных пород при электрохимическом закреплении - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации