Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геомеханическая оценка устойчивости несущих элементов камерной системы разработки соляных пород

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

Автореферат диссертации по теме "Геомеханическая оценка устойчивости несущих элементов камерной системы разработки соляных пород"

На правах рукописи

Асанов Владимир Андреевич

ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ КАМЕРНОЙ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ СОЛЯНЫХ ПОРОД

Специальность 25.00.20 «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Пермь - 2004

Работа выполнена в Горном институте Уральского отделения Российской академии наук

Научныйконсультант

доктор технических наук, профессор Барях Александр Абрамович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Андрейко Сергей Семенович

доктор технических наук Леонтьев Аркадий Васильевич

доктор технических наук Шуплецов Юрий Павлович

Ведущая организация

Институт проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН)

Защита состоится 24 декабря 2004 г. в_

_часов на заседании специа

лизированного совета Д 004.026.01 при Горном институте УрО РАН по адресу: 614007, г. Пермь, ул. Сибирская, 78а.

С диссертацией можно ознакомиться библиотеке Горного института УрО РАН Автореферат разослан 2004 года

Ученый секретарь

специализированного

совета

Б. А. Бачурин

тм

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Увеличение глубины разработки месторождений полезных ископаемых, вовлечение в эксплуатацию запасов, находящихся в сложных горно-геологических условиях, зачастую, обуславливает проявление горного давления в разнообразных катастрофических формах (горные удары, техногенные землетрясения, массовые обрушения, выбросы пород и газа, затопление рудников и т.п.), приводящих к большому экономическому и социальному ущербу. Для предотвращения аварийных ситуаций необходима гибкая система геомеханического контроля состояния подработанного массива, позволяющая учитывать локальные изменения условий разработки и принимать оптимальные инженерные решения.

Обеспечение безопасных условий ведения горных работ при подземной разработке соляных и калийных месторождений связано с проблемой предотвращения прорыва подземных пресных вод в горные выработки. Во многих случаях это достигается использованием камерной системы разработки с оставлением междукамерных целиков. При этом налегающие соляные породы должны сохранять свою сплошность на весь срок службы рудника, выполняя функцию водозащитной толщи (ВЗТ).

В мировой практике известно более 80 случаев затопления соляных рудников. Основной причиной аварий, как правило, является несоответствие параметров камерной системы разработки (ширины камер и междукамерных целиков) горно-геологическим условиям конкретных отрабатываемых участков. В конечном счете, безопасность горных работ и сохранность рудников во многом определяется устойчивостью междукамерных целиков.

Характер деформирования и разрушения междукамерных целиков зависит .от множества факторов: особенностей строения массива и свойств пород, геометрических размеров, формы и сроков службы очистных выработок, вида напряженного состояния массива, поведения пород под нагрузкой и т. д. В этой связи особое значение приобретает вопрос достоверности экспериментальных и теоретических оценок устойчивости несущих элементов камерной системы разработки.

Таким образом, исследование процессов деформирования и разрушения подземных конструкций, сооружаемых в соляных породах, и разработка методов контроля их состояния (устойчивости) представляет актуальную проблему, которая имеет важное значение для теории и практики безопасного освоения георесурсов.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами научных исследований Горного института УрО РАН, программами Президиума РАН (№№ гос. per. 01.89.0011297, 01.9.90.000447, 01.2001.12855), проектом №978211 НАТО-Россия, междисциплинарным проектом, выполняемым в содружестве ИГД СО РАН и ГИ УрО РАН №05-11-04 и грантами РФФИ (№96-05-64849, №01-05-96448, №04-05-96031).

Цель работы - разработка научно обоснованных методов оценки устойчивости несущих элементов камерной системы разработки, позволяющих повысить безопасность отработки месторождений водорастворимых руд.

Идея работы заключается в использовании экспериментально установленных закономерностей деформирования и разрушения квазипластичных соляных пород при геомеханической оценке состояния элементов подземных конструкций.

Задачи исследований:

- изучить закономерности деформирования и разрушения квазипластичных соляных пород при различных условиях нагружения;

- разработать методики экспериментального исследования напряженного состояния краевых частей массива, учитывающие особенности строения и деформирования соляных пород;

- исследовать напряженное состояние несущих элементов камерной системы разработки соляных пород и разработать способ прогноза срока их устойчивого состояния;

- определить условия реализации динамического разрушения соляных междукамерных целиков;

- выполнить геомеханическую оценку состояния целиков на различных участках ведения горных работ рудников Верхнекамского месторождения ка-лийно-магниевых солей (ВКМКС).

Методы исследований предусматривали комплексный подход к решению поставленных задач и включали: анализ и обобщение научного и практического опыта по поставленной проблеме, лабораторные испытания, натурные инструментальные и геофизические измерения, математическое и физическое моделирование, статистическую обработку результатов экспериментов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности запредельного деформирования соляных пород при различных условиях нагружения, позволяющие прогнозировать характер разрушения и время устойчивого состояния междукамерных целиков в зависимости от их формы, скорости приложения нагрузки, вида напряженного состояния, жесткости вмещающих пород.

2. В тонкослоистых соляных породах с крупнозернистой структурой и нелинейной диаграммой деформирования достоверность результатов натурных определений напряжений достигается за счет использования компенсационных методов контроля с базами измерения, значительно превышающими характерный размер неоднородности и исключающими необходимость модельных переходов от измеренных деформаций к напряжениям.

3. Интегральная оценка напряженного состояния соляных междукамерных целиков, основанная на проведении площадных геофизических наблюдений, выполнении точечных измерений напряженного состояния пород инструментальными методами и выявлении для конкретного участка шахтного поля взаимосвязей между средними напряжениями и скоростями распространения упругих волн.

4. Способ прогноза остаточного срока службы соляных междукамерных целиков, базирующийся на интерпретации результатов натурных измерений с помощью структурной реологической модели максвелловского типа, отражающей эффекты допредельного и запредельного деформирования.

5. Динамическое разрушение соляных междукамерных целиков при многопластовой выемке реализуется при мгновенной потере их несущей способности вследствие внезапного обрушения междупластий и наличия в кровле мощной толщи пород, способных накапливать потенциальную энергию упругого деформирования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций достигается надежностью экспериментальных методик, представительным объемом лабораторных и натурных исследований, строгой постановкой теоретических задач и корректностью применяемого математического аппарата, удовлетворительной сходимостью результатов исследований, полученных разными методами, качественным их соответствием основным закономерностям деформирования несущих элементов камерной системы разработки соляных пород.

Научная новизна работы:

- установлены основные зависимости изменения запредельных характеристик соляных пород от формы образцов, скорости приложения нагрузки, вида напряженного состояния, жесткости нагрузочной системы;

- построена структурная реологическая модель деформирования и разрушения контактов соляных пород, описывающая их разупрочнение и разуплотнение во времени;

- определены закономерности изменения скорости распространения упругих волн и интенсивности акустической эмиссии от уровня нагружения, позволяющие интерпретировать результаты экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния краевых частей соляного массива;

- установлены закономерности изменения во времени степени нарушенно-сти и характера перераспределения напряжений приконтурных пород в «жестких» соляных междукамерных целиках, определяющие снижение площади эффективного сечения, несущей способности и обуславливающие сокращение срока их устойчивого состояния;

- разработан экспериментально-теоретический способ построения диаграммы деформирования во времени соляных междукамерных целиков;

- установлено, что динамическое разрушение соляных междукамерных целиков возможно при мгновенном снижении их несущей способности за счет изменения формы.

Практическая ценность результатов работы заключается в разработке:

-аппаратуры и методик, адаптированных для измерения напряжений в краевых частях соляного массива;

- методики оценки состояния междукамерных целиков комплексом геофизических и инструментальных измерении;

- способа определения остаточного срока службы междукамерных целиков, позволяющего планировать время принятия дополнительных мер по обес-

печению устойчивости водозащитной толщи и охране подрабатываемых участков;

- методики определения условий, исключающих массовое разрушение соляных пород при камерной системе разработки;

- информационно-поисковой системы для обработки, хранения и анализа экспериментальных данных о физико - механических свойствах соляных пород.

Реализация результатов работы.

Результаты исследований по геомеханической оценке устойчивости междукамерных целиков внедрены на калийных рудниках ОАО «Сильвинит» и ОАО «Уралкалий».

Основные результаты работы нашли отражение в нормативных документах, регламентирующих безопасные условия и порядок ведения горных работ:

- Временная инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, подверженных горным ударам. - Л., ВНИМИ, 1976г.

- Технологические схемы механизации и организации проведения горных выработок на шахтах Урала и Северного Казахстана». - Пермь, 1976 г.

- Кадастр физико-механических свойств соляных пород Верхнекамского калийного месторождения».- Пермь, 1993 г.

- Инструкция по защите рудников от затопления и охране объектов земной поверхности от вредного влияния подземных горных выработок в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей». - С.-П., 1994 г.

- Указания по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей (технологический регламент). - С.-П., 2004 г.

Информационно-поисковая система «Физико-механические свойства соляных пород ВКМКС» используется техническими службами рудников ОАО «Сильвинит» для обоснования безопасных условий отработки сильвинитовых пластов при составлении «Планов развития горных работ...»

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на Всесоюзном симпозиуме «Отражение современных полей напряжений и свойств пород и состояния скальных массивов» (Апатиты, 1977 г.), Всесоюзных совещаниях по механике горных пород (Фрунзе, 1978 г., С.-П., 1997 г.), Всесоюзных семинарах по горной геофизике (Ткибу-ли, 1981 г., Тбилиси, 1989 г., Пермь, 1993 г.), Международном семинаре по измерению напряжений в массиве горных пород (Новосибирск, 1987 г.), VII Всесоюзной научной школе «Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах» (Симферополь, 1990 г.), III Всесоюзном симпозиуме по механике разрушения (Киев, 1990 г.), I Международном семинаре «Напряжения в литосфере» (Москва, 1994 г.), Международном конгрессе «Механика сплошных сред» (Пермь, 2000 г.), Международных конференциях - «Проблемы безопасности при эксплуатации месторождений полезных ископаемых в зонах промышленных агломераций» (Пермь, 1995 г.), «Мельниковские чтения» (Пермь, 1997 г.), «Проблемы геотехнологии и недро-ведения» (Екатеринбург, 1998 г.), «Горные науки на рубеже XXI века» (Екате-

ринбург, 1998 г.), «Геодинамика и напряженное состояние земных недр» (Новосибирск, 1999, 2003 г.), «Моделирование стратегии и процессов освоения георесурсов» (Волгоград-Пермь, 2001 г.), «Геомеханика в горном деле» (Екатеринбург, 2002 г.), Geotechnika gomicza i budownictwo podzemne (Wroclaw, 1997), Geotechniczne zabepieczenie podziemnych wyrobisk gorniczych i tunelowych (Wroclaw, 1999), Geotechnika gornicza i budownictwo podzemne na pjczatku XXI wieku (Wroclaw, 2001), Aspekte der Langzeitsicherheir bei der Nachnutzung und Stilllegung von Kali-imd Steisalzbergwerktn Exkurs.f.u. Verofftntl. GGW (Berlin, 2001), координационных совещаниях по проблеме прогноза и предотвращения горных ударов на рудных месторождениях (Москва, С.-П., 1976-80 г.г.), технических советах горнорудных предприятий Урала и Северного Казахстана (197380 г.г.), ежегодных научно-технических конференциях ПГТУ (Пермь, 1970-86 г.г.), научно-технических советах ОАО «Уралкапий» и «Сильвинит», постоянно действующем региональном семинаре по механике горных пород при ИГД УрО РАН (Екатеринбург, 1999, 2000, 2001 г.г.), ежегодных научно-технических конференциях ГИ УрО РАН (Пермь, 1987-2004 г.г.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 43 работах.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, содержит 392 стр. машинописного текста, включая 103 рис., 44 табл., 4 приложения, список использованной литературы из 317 наименований.

Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность сотрудникам лабораторий физических проблем освоения георесурсов, механики горных пород, геологических проблем техногенеза, активной сейсмоакустики Горного института УрО РАН за плодотворное сотрудничество, внимание, поддержку и ценные советы, а также инженерно-техническим работникам ОАО «Сильвинит» и ОАО «Уралкалий» за конструктивную помощь в проведении натурных экспериментов и внедрении практических результатов работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Состояние изученности вопроса и задачи исследования

Анализ состояния очистных выработок и инструментальные наблюдения за устойчивостью конструктивных элементов камерной системы разработки показали, что, несмотря на значительный запас прочности, краевые части соляных междукамерных целиков в условиях длительного нагружения постепенно разрушаются. Это обуславливает уменьшение их эффективного сечения, перераспределение действующих напряжений, снижение несущей способности и расчетного срока сохранения устойчивого состояния, что, в конечном итоге, предопределяет интенсификацию деформационных процессов в подработанном массиве и может привести к нарушению сплошности ВЗТ, затоплению рудников, разрушению объектов на земной поверхности.

Различные аспекты механики соляных пород, связанные с исследованием процесса деформирования пород под нагрузкой, обеспечением безопасных условий подработки водозащитной толщи, оценкой устойчивости капитальных и подготовительных выработок и их сопряжений, прогнозом и предотвращением газодинамических явлений, рассмотрены во многих работах отечественных и зарубежных авторов.

Исследования Бергмана Э.И., Борхета К., Габдрахимова И.Х, Гальперина A.M., Гимма В., Дрейера В., Ержанова Ж.С., Зильбершмидта В.Г., Карташова Ю.М., Квапила Р., Константиновой С.А., Лаптева Б.В., Лодуса Е.В., Оксенкру-га Е.С., Пермякова Р.С., Проскурякова Н.М, Пфорра X., Ставрогина А.Н., Титова Б.В., Шафаренко Е.М., Ширко Г.И. и ряда других авторов показывают, что соляные породы имеют весьма специфическую реакцию на нагрузку, особенно при длительном её приложении. Однако характер деформирования и разрушения соляных пород за пределом прочности при различных условиях на-гружения исследованы недостаточно полно.

В работах Баряха А.А., Бергмана Э.И., Водопьянова В.Л., Габдрахимова И.Х., Галаева Н.З., Гальперина A.M., Ержанова Ж.С., Зильбершмидта В.Г., Кашникова Ю.А., Кноля Р., Константиновой С А, Крайнева Б. А., Крауча Н., Кристеси Н., Лангера М., Люка К., Менцеля В., Нестерова М.П., Оловянного А.Г., Сирато С, Спиркова В.Л., Стоматиу М., Хоу 3., Хронусова В.В., Шафаренко Е.М., Шуплецова Ю.П., Черникова А.К. и других авторов, посвященных решению задач по оценке напряженно-деформированного состояния и устойчивости массива, подработанного камерной системой разработки, показано, что методами математического моделирования можно решать достаточно широкий круг геомеханических задач, связанных с процессами, протекающими в массиве при ведении горных работ. В связи с тем, что характер деформирования и разрушения соляных пород во многом зависит от условий нагружения, существенно усложняется задача построения моделей, адекватно описывающих поведение соляных массивов в процессе техногенного воздействия. Это требует обеспечения расчетов представительным объемом исходных данных и подтверждения результатов экспериментальными исследованиями.

Анализ работ Аксенова В.К., Андрейко С.С., Анциферова М.С., Айтматова И.Т., Барковского В.М., Бартона Н., Беликова В.Е., Брета X., Виноградова Ю.А., Витке В., Влоха Н.П., Водопьянова В.Л., Гранта Ф., Гудмана Р., Егорова П.В., Джагера Ч., Джонсона С, Дырдина В.В., Жихарева С.Я., Зубкова А.П., Каткова Г.А., Ковалева О.В., Козырева А.А., Кулакова Г.И., Курлени М.В., Крупенникова Г.А., Лаврова А.В., Леонтьева А.В., Лимана Е., Маловичко А. А., Маракова В.Е., Маркова Г.А., Мейера А., Мюллера Л., Панина В.И., Поляниной Г.Д., Оберта Л., Опарина В.Н., Рубана А.Д., Рябова Е.В, Санфирова И.А., Сашурина А.Д., Смирнова В.А., Стефансона О., Талбора Ж., Турчанинова И.А., Хаста Н., Шкуратника В.Л., Ямщикова B.C. и других авторов, связанных с измерением напряжений инструментальными и геофизическими методами, показал, что для оперативного контроля напряженного состояния краевых частей массива соляных пород необходимо использование методов, учитывающих особенности их строения и деформирования.

Таким образом, изучение механизмов разрушения соляных пород, оценка устойчивости подземных конструкций при различных условиях нагружения, разработка методик контроля их напряженного состояния представляет актуальную задачу для практики эксплуатации месторождений водорастворимых руд, требующую новых подходов и решений.

Деформирование соляных пород под нагрузкой

Исследования физико-механических свойств выполнялись на образцах правильной формы, язготовляемых из монолитов или кернового материала. До испытаний все образцы подвергались детальному петрографическому описанию с фотографированием особенностей строения и сортировались по результатам ультразвуковой дефектоскопии. Испытание производилось на «жестком» испытательном оборудовании с записью полных диаграмм деформирования образцов, по которым в процессе обработки строились их трехзвенные кусочно-линейные аппроксимации. В процессе нагружения осуществлялся контроль-накопления повреждений эмиссионным, ультразвуковым и оптическим методами. Регистрация измеряемых величин, расчет комплекса прочностных и деформационных параметров, обработка и хранение информации выполнялись с помощью компьютерной информационно-поисковой системы.

Большой объем исследований (испытано более 4 тысяч проб по всему разрезу соляной толщи ВКМКС) показал, что механические свойства соляных пород варьируются в широких пределах и зависят как от состава, так и от особенностей их строения. Так для каменной соли и сильвинита изменчивость прочностных свойств достигает 30 - 40%, а деформационных - 55 - 60%. Предел прочности на сжатие карналлитовых пород обратно пропорционален содержанию в породе MgQ2 и может изменяться от 2,5 до 26,0 МПа. Для различных типов соляных пород установлена зависимость прочностных и деформационных свойств от структурно-текстурных особенностей. Для массивных разновидностей каменной соли и сильвинита анизотропия прочностных и деформационных свойств незначительна и не превышает 10%, а для пород тонкослоистого строения степень анизотропии зависит от свойств слоев слагающих массив.

- Соляная толща ВКМКС имеет слоистое строение, характеризующееся чередованием каменной соли, сильвинита (карналлита) и тонких прослоев глинисто-ангидритового материала. Подобные прослои (контакты) зачастую являются наиболее слабым звеном в подрабатываемом массиве и, несмотря на свою малую толщину (0,5-2,0 мм), определяют как степень устойчивости, так и характер разрушения приконтурных пород.

Для изучения механических свойств слоистого соляного массива выполнен комплекс лабораторных исследований деформирования образцов с различными типами контактов (химических и глинистых, связанных и нарушенных). В процессе эксперимента образцы с контактом пригружались фиксированным нормальным давлением, а затем с различной скоростью доводились

до разрушения сдвигающей нагрузкой. Для определения реологических характеристик выполнены прямые опыты на ползучесть при сдвиге.

По результатам испытаний установлено, что параметры деформирования контактов зависят от их минерального состава, степени шероховатости контактирующих поверхностей и не зависят от механических свойств вмещающих пород. Основным фактором, влияющим на прочностные свойства поверхностей ослабления при сдвиге, является величина нормального к плоскости контакта напряжения, с его увеличением снижается жесткость разупрочнения. Установлено, что с увеличением скорости нагружения возрастает разрушающее усилие и остаточная прочность глинистого контакта. Влияние скорости деформирования повышается с увеличением уровня нормальной нагрузки.

На основе экспериментальных данных построены паспорта разрушающей и остаточной прочности. Установлено, что угол внутреннего трения изменяется от 35 до 60° , а средний коэффициент сцепления тонкого глинистого прослоя составляет 0,5 МПа, что в 2 раза ниже этого показателя для однородных соляных пород.

В процессе реологических испытаний глинистых контактов выявлено, что скорость ползучести по контакту возрастает с увеличением сдвигающего напряжения и уменьшается с повышением нормального давления (рис. 1). Процесс ползучести начинается только тогда, когда напряжение сдвига превышает определенную величину, которая зависит от уровня нормального усилия, что хорошо описывается линейной зависимостью вида (для глинистых

0,43).

контактов tg^p „= Ниже этого порога деформации ползучести отсутствуют. Установлено, что напряжения сдвига, при которых начинает проявляться ползучесть, приблизительно совпадают с напряжениями появления пластических деформаций при мгновенных испытаниях и соответствуют выходу неровностей контактов из зацепления.

На основе проведенных исследований построена структурная реологическая модель, отражающая допредельное и запредельное деформирование контактов во времени.

Для соляных пород характерна существенная зависимость механических свойств от формы образцов (рис. 2). С увеличением коэффициента формы (отношения высоты образца (к) к его поперечному размеру (ф) снижается разрушающая нагрузка (а), величина предельной деформации (е) и остаточная проч-

Рис. 1. Экспериментальные кривые ползучести глинистого контакта

ность образцов. На допредельном участке параметры деформирования не зависят от коэффициента формы (касательный модуль деформации практически остаётся постоянным). На запредельном участке модуль спада (М) возрастает по экспоненциальной зависимости.

Изменение характера деформирования образцов с различным соотношением Ъ/й хорошо подтверждается результатами акустоэмис-сионных исследований процесса разрушения соляных образцов. Общее число импульсов, соответствующих пределу прочности и приходящихся на единицу объема,

для образцов с соотношением к/й -0,5 почти в два

раза больше, чем у образцов с Л/й? = 2 и в 1,4 раза больше, чем у образцов с Ъ/й — 1, что приблизительно соответствует соотношению значений предела прочности при сжатии. Акустическая эмиссия достаточно четко отсекает участок упругих деформаций, характеризующийся отсутствием микроразрушений. Начало интенсивного увеличения скорости выделения импульсов акустической эмиссии соответствует уровню нагружения (0,5-0,8)(Гсж.

Деформационные показатели соляных пород зависят от скорости нагружения, причем влияние «скоростных эффектов» наиболее выражено на стадии разупрочнения (рис. 3 а). На допредельном участке характер деформирования соляных пород не меняется с увеличением скорости нагружения. При скоростях до 10 мм/мин разрушающая нагрузка находится в пределах естественного разброса показателей. При большей скорости наблюдается незначительное (до 20%) снижение прочности.

Анализ результатов исследований показывает, что с уменьшением скорости нагружения возрастает роль неупругих деформаций. Особенно это проявляется на запредельной стадии деформирования, где снижение скорости обуславливает выполаживание участка разупрочнения, что количественно отражается в уменьшении значения модуля спада. Особенно значительно изменение характера деформирования на "низких" (Л/И 2 1) образцах, где при скоростях нагружения менее 0,1 мм/мин, деформирование соляных пород приобретает ха-

Рис. 2. Зависимость механических характеристик соляных пород от отношения высоты (к) к диаметру (ф

рактер пластического течения. На "высоких" {Шй = 2) образцах участок пластического деформирования также увеличивается, но модуль спада изменяется незначительно.

а)

б)

СТ.МПа

32

16

I ХМ «2,0

\у»1,0м1 V = 0,1 м м/мин.

\ \ х уу=юо» 10 мм/мин. м/мин.

16

32

48

О, мПа

60

40

20

V® 1,0 м/мин.

Г / I4* а2»2,о мпа I

<!?=1 ,0 МПа

у V о2»о

ЕЮ"2

40

120

Е-Г

Рис. 3. Обобщенные диаграммы деформирования образцов красного сильвинита при изменении: а - скорости нагружения; б - бокового давления

При объемном нагружении {сг1=<7гФ 0) увеличение боковой составляющей ведет к росту всех предельных параметров. Это обусловлено закрытием микродефектов, что подтверждается изменением объемных деформаций. Значения предела прочности и разрушающей деформации возрастают пропорционально росту величины бокового давления. На запредельной ветви с ростом бокового давления происходит существенное снижение модуля спада (рис. 3 б).

Анализ результатов обработки полных диаграмм деформирования показал, что при стандартных условиях нагружения (И/с1 = 1,0; К= 1,0 мм/мин) соляные породы ВКМКС не относятся к группе потенциально удароопасных пород. Сильвиниты и каменная соль имеют хорошо выраженный пластический характер деформирования, доля упругих деформаций не превышает 30-40%. При нагружении они не способны накапливать потенциальную энергию, достаточную для динамического разрушения. Наиболее склонны к хрупкому разрушению карналлитовые породы.

На степень удароопасности соляных пород большое влияние оказывает форма образцов и условия нагружения. Установлено, что с увеличением отношения к/й и ростом скорости деформирования все показатели удароопасности соляных пород повышаются, а с увеличением бокового давления - снижаются. При "мягком" режиме нагружения (когда жесткость пресса меньше, чем жесткость соляных пород) хрупкий характер разрушения реализуется даже при стандартных условиях нагружения.

Результаты исследования различных типов соляных пород в широком диапазоне варьирования условий нагружения позволили построить эмпирические зависимости изменения прочностных и деформационных параметров от основных влияющих факторов.

Визуальные наблюдения и анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований напряженного состояния целиков показывает, что

характер их деформирования и разрушения подобен тому, что имеет место при испытании соляных образцов на прессе. Такая аналогия позволяет использовать установленные в лабораторных условиях закономерности для уточнения моделей деформирования и характера разрушения междукамерных целиков.

Исследование напряженного состояния соляных пород

При экспериментальных исследованиях напряженного состояния породных массивов наиболее часто используются различные варианты частичной и полной разгрузки, основанные на измерении деформаций, возникающих при разгрузке участка массива, с последующим пересчетом их в напряжения. В соляных породах, имеющих ярко выраженную крупнозернистую структуру и нелинейную диаграмму деформирования, использование этих методов существенно снижает точность и достоверность определения напряжений.

Анализ работ ВНИМИ, ИГД КНЦ РАН, ИГД СО РАН, ИГД УрО РАН, МГТА позволил сформулировать основные требования и определить круг методов, которые целесообразно использовать при оценке напряжений в соляных массивах. Предпочтение отдано методам, исключающим необходимость модельных переходов от измеренных деформаций к напряжениям, с базой измерения, значительно превышающей характерный размер неоднородности пород.

Для экспериментального определения напряжений рекомендуется применять методы компенсации. При оценке напряжений на контуре обнажения используется метод компенсации в варианте щелевой разгрузки, заключающийся в восстановлении напряжений с помощью гидроподушки в предварительно разгруженном плоской щелью (прорезью) приконтурном массиве. Величина напряжений в плоскости, перпендикулярной щели, определяется по давлению в гидросистеме при восстановлении деформаций разгрузки. В этом случае при базе измерений 0,3 м оценивается напряженное состояние участка массива размером до 1,5 м, что значительно больше размеров структурно-текстурных не-однородностей соляных пород.

Для параметрического обеспечения геомеханических расчетов отработана методика определения деформационных свойств в натурных условиях. Оценка производится по диаграмме «нагрузка — деформация», полученной при циклическом нагружении оконтуренного участка массива (блока) с помощью плоского гидродомкрата с пресс — расходомером.

В элементах камерной системы разработки и краевых частях массива определение напряжений выполняется методом компенсации напряжений в шпурах (скважинах) с использованием акустоэмиссионных эффектов памяти (рис.4). Для интерпретации результатов натурных измерений выполнены лабораторные исследования закономерностей проявления акустической и деформационной памяти соляных пород от основных влияющих факторов (схемы, уровня и времени нагружения).

Использование предложенных методов в соляных породах значительно облегчается за счет небольшой трудоемкости создания разгрузочных полостей и невысокого уровня нагрузок при восстановлении (компенсации) напряжений.

V,

имп/мин.

200

100

Для данных методов разработана аппаратура и отработаны методики проведения измерений.

Сопоставление результатов измерений предложенными методами с данными щелевой разгрузки и гидроразрыва скважин показали их высокую достоверность и простоту исполнения. Погрешность измерений не превышает 15%.

В соляных породах оценка напряжений может быть также произведена по методу частичной разгрузки при измерении деформаций на большой базе, где в качестве объекта, возмущающего поле напряжений, используется забой выработки, проводимой с помощью комбайна.

Для определения напряженного состояния пород ненарушенного массива разработан экспериментально-теоретический метод, заключающийся в моделировании напряженно-деформированного состояния пород, соответствующего результатам натурных измерений напряжений (при методе компенсации) или смещений (при измерении деформаций контура выработки) одновременно в двух взаимно-перпендикулярных горных выработках (рис. 5).

/\2 3

— т т | 1 | 1 | 1 1 1 1

/ / 8 / '1 'г 'з

<7, МПа

Рис. 4. Зависимости изменения интенсивности акустической эмиссии при компенсации напряжений на различном расстоянии (/) от контура: 1- 0,4; 2 - 0,8; 3-1,8 м

Большой объем экспериментальных исследований напряженного состояния соляных пород позволяет утверждать, что для Верхнекамского калийного месторождения характерно достаточно сложное распределение поля напряжений ненарушенного массива, не согласующееся с теоретическими гипотезами. Вертикальные напряжения, как правило, определяется весом вышележащих пород (уН), а горизонтальные составляющие изменяются от 0,7 до 1,3 уН. Широтная компонента поля напряжений, обычно, на 15-30% больше меридиональной. С глубиной горизонтальные напряжения возрастают по линейному закону.

Это хорошо согласуется с результатами измерений напряжений на рудных месторождениях Урала.

На отдельных участках ВКМКС имеются зоны аномального распределения напряжений, связанные с особенностями геологического строения массива.

Квазистатическое разрушение соляных междукамерных целиков

Показателем, определяющим срок устойчивого состояния междукамерных

целиков, является коэффициент нагружения (С), который, в общем случае, опт а + в и\

ределяется отношением действующей на целик нагрузки к его не-

сущей способности, где а - ширина камеры, в - ширина целика. % соответствии с нормативными документами при С < 0,4 (с учётом обрушения пород кровли) междукамерные целики работают в «жёстком» режиме. При этом считается, что междукамерный целик деформируется незначительно и теоретически имеет «бесконечный» срок службы. При целик деформируется в «податли-

вом» режиме, т. е. за «конечный» срок переходит в стадию запредельного деформирования, теряет свою устойчивость.

Анализ результатов обследования состояния выработанных пространств показывает, что на отдельных участках при отработке сильвинитовых пластов с «жесткими» целиками спустя 20-30 лет наблюдаются их значительные разрушения. Глубина отслоения пород в стенках целиков может достигать 1,5-2,5 м, а в кровле камер имеют место обрушения потолочин и междупластий. Геомеханическая ситуация усугубляется при снижении прочностных свойств пород в зонах аномалий геологического строения массива. Всё это ведет к постепенному разрушению междукамерных целиков и интенсификации процесса сдвижения подработанного массива. Скорости оседаний могут достигать 500 мм/год, а конечные деформации земной поверхности - 3,0-4,5 м. В последние годы эта проблема особенно остро встала перед рудниками, отрабатывающими запасы калийно-магниевых руд под городами Березники и Соликамск, где сдвижение земной поверхности может приводить к образованию трещин, деформированию и разрушению промышленных и гражданских объектов.

С геомеханической точки зрения поведение междукамерных целиков в процессе эксплуатации можно интерпретировать следующим образом. В начальный период после оконтуривания целика его размеры соответствуют проектным а распределение напряжений в средней части близко к равномер-

мерному и определяется весом вышележащих пород. Вблизи контура целика формируются зоны опорного давления, в которых величина напряжений может достигать до 2,5-Ъ,5уН. Под воздействием горного давления и влаги, содержащейся в воздухе, снижаются прочностные свойства пород и приконтурный массив постепенно разрушается, в результате чего происходит перераспределение действующих напряжений, и зона опорного давления перемещается вглубь целика. Уменьшение площади эффективного сечения целика и увеличение его высоты, вследствие обрушения пород кровли приводит к снижению несущей способности и сокращению срока их устойчивого состояния. Данный механизм деформирования и разрушения соляных целиков хорошо подтверждается результатами вычислительных экспериментов (рис. 6). С течением времени, нагрузка, действующая в средней части целика, может превысить допустимый коэффициент нагружения (С >0,4). В этом случае, целик переходит из «жесткого» режима деформирования в «податливый», что, в конечном счёте, отражается на величине сдвижения всей вышележащей толщи. При отработке нескольких пластов этот процесс интенсифицируется за счёт изменения условий нагруже-ния при разрушении междупластий.

Рис. 6. Изменение нагрузки на междукамерные целики по мере удаления фронта очистных работ

Для выявления закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния соляных междукамерных целиков выполнены комплексные исследования степени нарушенности пород приконтурного массива и распределения напряжений по ширине целиков на девяти участках трех рудников, находящихся в различных условиях. Исследования включали: анализ горногеологических и горнотехнических условий ведения горных работ, определение физико-механических свойств пород, слагающих целики, оценку степени на-рушенности приконтурного массива, натурные измерения напряжений. Экспериментальные участки характеризовались разным возрастом целиков (срок службы от 0,3 до 30 лет) и способом выемки (буровзрывной, комбайновый).

Результаты исследований показали, что на контуре обнажения сформированного целика вертикальная компонента может достигать 10-12 МПа, что сопоставимо с пределом длительной прочности соляных пород. Это обуславливает развитие процесса трещинообразования в приконтурном массиве. Глубина нарушенных пород увеличивается пропорционально сроку службы целиков. В целиках, оконтуренных комбайновым способом, в начальный период эксплуатации вблизи контура имеются только одиночные трещины. К 7 годам эксплуа-

тации целика зона трещиноватости распространяется на глубину до 1,0 м от обнажения, а в целиках 30- летнего возраста - на 2,8-3,0 м (рис. 7). Трещины ориентированы преимущественно параллельно обнажению.

Вследствие разрушения пород приконтурного массива, зона опорного давления постепенно перемещается вглубь массива, а действующие напряжения уменьшаются. Также снижаются напряжения и на контуре обнажения (рис. 7).

Инструментальные измерения наряду с высо-

Рис. 7. Изменение размеров зоны нарушенных пород (Г), вер- кой достоверностью по тикальных напряжений на контуре (с^ким) и зоне опорного лучаемых оценок с°ст°я-давления ^О^) в зависимости от возраста целика ния массива имеют суще-

ственный недостаток, заключающийся в высокой трудоёмкости работ и точечном характере полученных результатов. Для интегральной оценки состояния междукамерных целиков на потенциально опасных участках целесообразно использовать геофизические методы.

Анализ опыта изучения массива соляных пород методами шахтной геофизики позволил рекомендовать для контроля междукамерных целиков сейсмоа-кустические методы, успешно применяемые на калийных рудниках. Использование портативных цифровых станций и высокоэффективного обрабатывающего программного обеспечения позволяет существенно повысить оперативность получения информации.

Натурные сейсмоакустические наблюдения выполнялись в сильвинитовых целиках разного возраста на руднике БКПРУ-1 ОАО «Уралкалий». Необходимость изучения объектов с детальностью менее одного метра предопределили проведение исследований в акустическом диапазоне частот методом профилирования. Измерения выполнялись акустической станцией, обеспечивающей регистрацию сигналов до 20 кГц.

Результаты обработки акустограмм показали, что дифференциация скоростей продольных волн не превышает 15% от максимального значения (Ур = 3600 * 4200 м/с), а для поперечных волн достигает 30% 1750 + 2500 м/с). На всех временных разрезах по продольным и поперечным волнам прослеживаются три отражающих горизонта. Совместный анализ результатов геофизических наблюдений, лабораторных исследований закономерностей распространения упругих волн при нагружении и данных изучения приконтурного массива инструментальными методами показал, что два первых отражающих горизонта характеризуют границы зон опорного давления, третий - соответствует отражению от противоположной стенки целика.

Для количественной оценки состояния приконтурного массива по данным сейсмоакустических исследований установлены взаимосвязи между распределением вертикальных напряжений по ширине целиков и характеристиками скоростного анализа («интегральными» и «дифференциальными» скоростями продольных, поперечных волн и их отношениями), полученными на одних и тех же участках измерений. Результаты обработки показали, что наиболее тесная связь существует между распределением вертикальных напряжений и «дифференциальных» скоростей поперечных волн. Вид корреляционной функции и численные значения коэффициентов, входящих в уравнения связи, зависят от большого числа различных горно-геологических и горнотехнических факторов и должны определяться индивидуально для каждого контролируемого участка.

По данным скоростного анализа с использованием полученных зависимостей построены планы распределения напряжений по ширине контролируемых целиков. Анализ результатов площадных исследований междукамерных целиков показал, что с увеличением срока их службы более выраженной становится неоднородность распределения напряжений. Даже в пределах одного целика его краевые части разрушаются с различной интенсивностью и на разную глубину. Это обусловлено, в первую очередь, значительной вариацией механических свойств пород.

Интегральная оценка напряжений по площади позволяет строить эпюры, которые, в среднем, отражают состояние целиков на всем участке шахтного поля, прилегающем к месту измерений (рис. 8). Эти данные служат исходной информацией для оценки устойчивости несущих элементов камерной системы разработки.

Рис. 8. Обобщенные эпюры распределения напряжений по ширине междукамерных целиков различного возраста: а - 0,5; б - 7,0; в - 30 лет

Предсказать расчетным путем срок устойчивого состояния соляных междукамерных целиков достаточно сложно из-за большого числа влияющих факторов. В этой связи предлагается использовать экспериментально-теоретический способ, сущность которого заключается в содержательной интерпретации результатов натурных измерений методами математического моделирования.

В качестве модели, описывающей процессы деформирования и разрушения целиков во времени, принята структурная реологическая модель максвел-ловского типа, в которой учитываются экспериментально установленные зависимости изменения несущей способности целиков от их формы, вида напряженного состояния, скорости деформирования.

Моделирование напряженно-деформированного состояния междукамерных целиков на контролируемом участке отработанного соляного массива выполняется методом геометрического погружения. В процессе моделирования определяются параметры модели, при которых расчетная эпюра распределения напряжений по ширине целиков и величина сдвижения земной поверхности соответствуют результатам экспериментальных исследований. По данным расчетов несущей способности междукамерных целиков для разных временных интервалов строится обобщенная кривая деформирования целиков во времени, удовлетворяющая экспериментальным исследованиям (рис. 9).

Наблюдениями за характером разрушения соляных образцов установлено, что при падении нагрузки на запредельном участке в два раза отмечается начало их интенсивного разрушения с образованием магистральных трещин. Проводя аналогию между разрушением образцов и целиков, эту величину можно принять за предел функциональной устойчивости междукамерных целиков. Тогда остаточный срок устойчивого состояния соляных междукамерных целиков определится временем необходимым для снижения их несущей способности до величины В процессе эксплуатации

срок службы целиков может уточняться в зависимости от результатов повторных измерений

На основе проведенных исследований разработана методика контроля состояния соляных междукамерных целиков, которая включает следующие основные элементы: анализ геолого-маркшейдерской документации с целью выявления потенциально опасных участков; визуальное обследование состояния

<гс

ч" 0.5Яс I 1

I I I »1

I. С -V-< -г 1 ! 1

® 10 20 30 годы

■ т 1 - результаты экспериментального определения напряжений

Рис. 9. Схема к оценке остаточного срока службы междукамерных целиков

междукамерных целиков и потолочин; проведение площадных геофизических наблюдений за состоянием целиков; инструментальные измерения действующих напряжений и степени нарушенное™ пород в приконтурной части целиков; исследование физико-механических свойств пород; комплексную интерпретацию полученных результатов для выявления взаимосвязей между скоростями упругих волн и параметрами напряженного состояния (для конкретного участка шахтного поля); модельную интерпретацию результатов натурных измерений для прогноза остаточного срока устойчивого состояния несущих элементов камерной системы разработки.

Динамическое разрушение соляных междукамерных целиков

В соответствии с теорией горных ударов для реализации динамической формы разрушения междукамерных целиков необходимым и достаточным является одновременное выполнение двух условий:

- действующая на целик нагрузка достигает предела его несущей способности;

- жесткость целика на запредельном участке деформирования превышает жесткость вмещающих пород.

В математическом отношении это выражается в выполнении двух неравенств:

где - фактическая нагрузка на целик; - значение предельной для целика нагрузки; N„ - "локальная" жесткость вмещающих пород в месте расположения целика; N- жесткость разупрочнения целика.

Для ленточных целиков жесткость разупрочнения определяется согласно соотношению:

N = Mb/h,

где Ь, h -соответственно ширина и высота целика, M - модуль спада, зависящий от коэффициента формы и скорости деформирования целика.

Результаты натурных наблюдений за состоянием конструктивных элементов камерной системы разработки и лабораторные исследования соляных пород при различных режимах нагружения позволяют априорно сформулировать две предпосылки, определяющие потенциальную возможность, динамического разрушения междукамерных целиков. Первая из них связана с ростом отношения высоты целика к его ширине. При многопластовой схеме отработки это обусловлено возможностью разрушения потолочин и формированием нового «высокого» целика, что приводит, с одной стороны, к снижению несущей способности, а с другой, к увеличению жесткости его разупрочнения. Второй предпосылкой хрупкого разрушения целиков является высокая скорость приложения

нагрузки (так называемое, мгновенное нагружение), которая также ведет к значительному повышению жесткости разупрочнения. При камерной системе разработки скорость деформирования целиков весьма низкая и, обычно, не превышает 10"8 — 10"9 1/с. В этом случае динамическое разрушение даже очень высоких целиков вряд ли следует ожидать. Рост скорости нагружения возможен только вследствие каких-либо чрезвычайных обстоятельств. Например, при внезапном обрушении междупластья происходит резкое снижение несущей способности целика за счет увеличения его высоты, что эквивалентно мгновенной пригрузке.

Результаты математического моделирования напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов камерной системы разработки, применительно к трехпластовой отработке сильвинитовых пластов, показали, что в породах междупластья формируются зоны горизонтальных растягивающих напряжений и вертикальных деформаций растяжения. Это приводит, с одной стороны, к расслоению по контактам слоев, а с другой - к образованию трещин субвертикальной ориентации. Сам этот процесс развивается постепенно, а вот потеря междупластьем несущей способности, по-видимому, может произойти мгновенно. В этом случае формируется "новый" междукамерный целик с большим отношением его высоты к ширине.

Для подтверждения результатов теоретических исследований проведены инструментальные наблюдения за деформациями, развивающимися в целиках и потолочинах при многопластовой выемке. На экспериментальном участке было установлено 24 контурных репера для измерения конвергенции стенок и кровли камер и 39 глубинных реперов - для контроля за процессами разрушения меж-дупластий и деформированием междукамерных целиков. Измерения, производившиеся в течение 24 месяцев одновременно на трех пластах (В, АБ и КрП), показали, что по мере подвигания горных работ проявляется выраженная тенденция к деформированию кровли и стенок очистных камер, расслоению меж-дупластий, отслоению пород в целиках. Процесс расслоения не является локальным и происходит не только в непосредственной кровле, а охватывает все междупластье, более интенсивно расслоение проявляется в кровле нижнего пласта (междупластье - КрИ-А). Деформирование междукамерных целиков в поперечном направлении свидетельствует о формировании вертикальных трещин и отслоении пород приконтурного слоя.

Экспериментальная проверка возможности динамического разрушения соляных междукамерных целиков осуществлялась методом физического моделирования. Модели из красного сильвинита размерами 260x260x100 мм представляли собой камерный блок при двухпластовой выемке. По оси симметрии целиков (границам блока) горизонтальные смещения принимались равными нулю (и„ = 0). Это достигалось за счет помещения модели в жесткую металлическую матрицу. Всего было испытано 8 моделей. Первая модель отражала процесс деформирования и разрушения всего камерного блока, вторая - такого же элемента при заранее удаленной потолочине. Испытания остальных шести моделей проводились при принудительном обрушении потолочины. В этой серии модели отличались мощностью потолочины и уровнем нагрузки, при которой

происходило ее удаление (до предела несущей способности модели, на пределе и за пределом).

Анализ диаграмм нагружения выявил, что при нагружении модели без потолочины её несущая способность более чем в 1,5 раза ниже, а модуль спада в 4 раза выше, чем модели с потолочиной (рис. 10). Такое изменение механических характеристик свидетельствует о повышении вероятности динамического разрушения междукамерных целиков, которая будет определяться балансом энергии при обрушении потолочины.

Р, кН

400

300

200

100

\1

VI ^ А \ \ \ \ . .1

В \ 1 u\v \гг

\ < N N \ \ %

nA^V V» N

5 g7,5 С 10 U.mm

Рис. 10. Диаграммы нагружения моделей: 1-с потолочиной; 2 - без потолочины;

3 - при удалении потолочины на пределе прочности

Рассмотрим вариант, когда жесткость пресса N больше жесткостей разупрочнения модели с потолочиной (кривая 1) и без нее (кривая 2). В идеале при внезапном удалении потолочины может произойти мгновенное падение нагрузки до величины, определяющей несущую способность модели без потолочины (прямая АВ). При этом высвобожденная энергия (U¡) будет характеризоваться площадью треугольника ABC. Работа, которую необходимо затратить для статического запредельного деформирования модели без потолочины (A¡), определяется площадью фигуры АЪ'С'. Если высвобожденная энергия превысит эту величину, то будут иметь место динамические эффекты разрушения. Их интенсивность зависит от разности величин U¡ - В противном случае, при обрушении потолочины деформирование модели продолжается в статическом режиме. Если жесткость пресса (прямая II) окажется меньше жесткости разупрочнения модели без потолочины, то произойдет ее бурное динамическое разрушение. Высвобожденная при этом энергия определится суммой величин U¡ и (площадь фигуры

В реальности обрушение потолочины вовсе не означает идеальный переход с диаграммы 1 на диаграмму 2. В этом случае деформирование будет опре-

делиться некоторой кривой расположенной между исходными диаграммами (кривая 3). Сброс нагрузки при удалении потолочины будет меньше, чем это показано на рис. 10. Следовательно, ниже в реальности и величина высвобожденной при обрушении потолочины энергии.

Анализ характера разрушения моделей показал, что выраженные динамические эффекты имеют место при удалении междупластья большой мощности на пределе прочности. При незначительной мощности междупластья наблюдается квазистатический характер разрушения модели. Это объясняется тем, что при малой мощности потолочины диаграмма деформирования модели близка к кривой нагружения аналогичной системы без междупластья. При обрушении потолочины до предела несущей способности отмечался незначительный спад нагрузки, последующее кратковременное допредельное деформирование и интенсивное квазидинамическое разрушение на стадии разупрочнения, обусловленное формированием «высоких» целиков. В случае обрушения междупластья на запредельном участке кривой деформирования динамические эффекты не наблюдаются, лишь несколько увеличивается наклон кривой разупрочнения. Это связано с тем, что модель находится в разрушенном состоянии, жесткость нагружающей системы больше жесткости разупрочнения, сброса нагрузки не происходит, дополнительная энергия не высвобождается.

Таким образом, результаты моделирования дают основания утверждать, что необходимым условием реализации динамического разрушения целиков является внезапное обрушение потолочин значительной мощности при их напряженном состоянии, близком к предельному.

Еще одним важным фактором, определяющим возможность реализации динамического разрушения целиков, является жесткость вмещающих выработанное пространство пород.

Оценка влияния геологических и горнотехнических факторов на величину жесткости вмещающих пород производилась путем численного моделирования напряженно-деформированного состояния элементов камерной системы разработки. Локальная жесткость пород в кровле верхнего отрабатываемого пласта вычислялась для варианта трехпластовой выемки при последовательном удалении нижнего и верхнего междупластий. Результаты расчетов показали, что ее величина не зависит от вынимаемой мощности и числа отработанных пластов. Для конкретных параметров камерной системы разработки (ширина камер и целиков) локальная жесткость полностью определяется упругими свойствами пород, залегающими в кровле отрабатываемых пластов.

Для условий Верхнекамского месторождения калийных солей наименее жесткой является толща карналлитовых пород, расположенная над отрабатываемыми сильвинитовыми пластами. Модуль упругости карналлитов варьируется в широком диапазоне и, как показали результаты представительных лабораторных испытаний (более 200 проб), в отдельных случаях может достигать значений менее 1,0 ГПа. Низкие упругие свойства карналлитов предопределяют «мягкий» режим нагружения и потенциальную опасность динамического разрушения соляных междукамерных целиков.

Для оценки критической величины модуля разгрузки вмещающих пород, при которой существует опасность динамического разрушения целиков, выполнена серия лабораторных экспериментов по деформированию сильвинито-вых образцов различной высоты. Жесткость нагрузочного устройства варьировалась за счет изменения расстояния между опорами пакета плоских пружин. Регистрация результатов испытаний в координатах «усилие - перемещение» осуществлялась с помощью компьютерной измерительной системы с частотой опроса 4680 1/с, что позволяло отслеживать все режимы деформирования образца в реальном масштабе времени, в том числе и переход на стадию динамического разрушения. Жесткость нагрузочного устройства вычислялась, как^ = Р/Ду, - нагрузка на пружину, - соответствующий ей прогиб.

По жесткости балочного пружинного устройства рассчитывался аналог модуля упругой разгрузки вмещающих пород - высота об-

разца. Для каждой партии образцов определяли критические значения при которых реализуется хрупкое разрушение соляных пород. Исследования показали, что с увеличением коэффициента формы и снижением величины локальной жесткости вмещающих пород опасность перехода к динамическим формам разрушения возрастает.

На основе проведенных экспериментов и теоретических исследований разработана методика оценки степени опасности динамического разрушения соляных междукамерных целиков.

Условия, исключающие реализацию динамической формы разрушения, определяются по номограмме, представленной на рис. 11. Входными па-

/ Область

/ квамдииамичаского

/ разрушения Ьа/Ьс=3,0

Область

динамического

разрушения У <МЬс=2,5

1 уу ^у/

Область

квазистатичаского

^^ | 1 1 . разрушат*

1 2 3 4 ГПа

Рис. 11. Номограмма для оценки степени опасности динамического разрушения соляных междукамерных целиков

раметрамн являются: модуль упругости карналлитовых пород (Е1) и отноше-

раметрами являются: модуль упругости карналлитовых пород и отношение условной вынимаемой мощности к средней ширине междукамерного целика Под условной вынимаемой мощностью принимается суммарная мощность всех отрабатываемых пластов и всех технологических меж-дупластий, скорректированная на высоту заполнения очистных камер закладочным материалом. Средняя ширина междукамерного целика (Ьс) принимается равной среднему арифметическому ширины целиков на всех отрабатываемых пластах.

Разрушение пород в очистных камерах может происходить в квазистатической, квазидинамической (с выраженными динамическими эффектами) и динамической формах.

Согласно номограмме, если точка 2 с координатой Ек на кривой попадает в область квазистатического разрушения, то массовое обрушение пород в очистных камерах исключается. В противном случае (точка 1) потенциально возможным является реализация динамической формы разрушения пород в горных выработках.

Результаты исследований показывают, что при отношении вне

зависимости от упругих свойств налегающих карналлитовых пород, разрушение междукамерных целиков может происходить только в квазистатическом режиме.

Применение мер охраны в виде закладки выработанного пространства также снижает опасность динамического разрушения целиков вследствие уменьшения условной вынимаемой мощности

Таким образом, реализация динамической формы разрушения конструктивных элементов камерной системы разработки является возможной при внезапном формировании « высоких» междукамерных целиков в условиях низких упругих характеристик карналлитов.

Ретроспективная оценка степени опасности динамического разрушения междукамерных целиков на участке массового разрушения пород на II СВП рудника СКРУ-2 показала достоверность прогноза состояния целиков по предложенной методике.

Примеры использования результатов исследований в практике горного производства

Прогноз остаточного срока службы междукамерных целиков. На руднике БКПРУ-1 ОАО «Уралкалий» на участке 4 западной панели в течение 1964-1988 годов подработаны промышленные объекты г. Березники. Горные работы велись на сильвинитовых пластах КрП и частично АБ. С 1993 года на этом участке отмечалось интенсивное нарастание скорости оседания земной поверхности (максимальная скорость сдвижения составила 530 мм/год, при общей величине оседаний - 3648 мм).

Визуальным обследованием состояния выработанных пространств установлено, что целики находятся в неудовлетворительном состоянии: межходо-

вые целики полностью раздавлены, в междукамерных целиках обнаружено много трещин и отслоений пород, кровля камер во многих местах обрушена на высотудо 1,5-2,0 м.

Результаты инструментальных наблюдений показали, что междукамерные целики на данном участке разрушены на глубину более 2,5 метров. На обнажении величина вертикальных напряжений не превышает 10% от расчетной нагрузки (с»= 9,3 МПа). В приконтурном массиве на глубине 2,5 м средние измеренные напряжения не превышают 6,8 МПа. Пониженные значения напряжений в краевой части целиков соответствуют зоне интенсивной нарушенности пород, регистрируемой оптическим методом (рис. 12).

Оценка фактической величины коэффициента нагружения (С = 0,56) показала, что она существенно выше нормативного для «жестких» целиков значения. Целики находятся в запредельном состоянии. Расчетами установлено, что прогнозный остаточный срок их службы составляет 10 лет. На данном участке рекомендовано ускорить проведение закладочных работ.

Оценка состояния целиков в камерах приводов магистральных конвейеров рудника СКРУ-3. Транспортирование горной массы на руднике СКРУ-3 ОАО «Сильвинит» осуществляется с помощью ленточных конвейеров. Для размещения приводов конвейеров, трансформаторных подстанций питания, аппаратуры управления вблизи околоствольного двора пройдены камерные выработки большого сечения. Для обеспечения устойчивости кровли в камерах приводов конвейеров главных направлений оставлены целики (№1 и №2). Средняя длина целиков Юм, ширина -5 м. Спустя 10 лет после начала эксплуатации рудника в поддерживающих целиках появились трещины, началось заколооб-разование в стенках и пучение в почве камер.

Изучение степени нарушенности пород показало, что в целике №2 глубина зоны трещинообразования не превышает 1 м, ширина раскрытия трещин не более 1,0 см. В целике №1 трещинообразование распространилось практически на всю площадь, ширина трещин достигает 2-3 см, имеются многочисленные отслоения пород в стенках камеры. Исследование массива с помощью дилатометрической установки показало, что для него характерна значительная вариация деформационных свойств по глубине. Среднее значение модуля деформации в целике №1 в 3 раза ниже, чем в ненарушенном массиве.

Рис. 12. Распределение трещин и эпюра напряжений вблизи контура междукамерного целика

Измерениями напряжений, выполненными методом компенсации, установлено, что в целике №2 приконтурный слой пород разрушен. Центральная часть целика находится в запредельном состоянии, но частично сохраняет свою несущую способность (величина напряжений достигает 7,5 МПа), что составляет 60-70% от расчетной нагрузки.

В целике №1 напряжения (даже в его центральной части) не превышают 2,0 МПа. Это свидетельствует о том, что целик полностью исчерпал свою несущую способность и перестал выполнять функции грузонесущего элемента Устойчивость кровли камеры приводов обеспечивается только за счет своевременной установки рамной крепи.

Анализ состояния междукамерных целиков вокруг зоны массового обрушения пород. На второй северо-восточной панели (II СВП) рудника СКРУ-2 05 01.1995 года произошло массовое обрушение соляных пород в динамической форме. На поверхности земли мгновенно сформировалась мульда сдвижения размерами 450x450 м и глубиной 4,5 м. При визуальном обследовании периферийной зоны обрушения фиксировались полные разрушения целиков, обрушения потолочин, вывалы карналлитовых пород вышележащих пластов на высоту до 10-15 м. На аварийном участке были отработаны два и, частично, три сильвинитовых пласта.

Ликвидация аварийной ситуации, в первую очередь, была связана с обеспечением долговременной сохранности ВЗТ. Основной мерой по снижению деформаций ВЗТ является закладка выработанного пространства. В этой связи важной является задача оценки времени устойчивого состояния междукамерных целиков вблизи зоны обрушения.

Для определения несущей способности целиков и оценки характера изменения напряженного состояния пород с удалением от границы обрушения были проведены измерения напряжений на пласте АБ (рис. 13)

Анализ результатов показал, что вблизи района обрушения выделяются две характерные зоны. Первая зона расположена на расстоянии до 95-110 м от границы обрушенных пород - зона разгрузки. На этом участке действующие в целиках напряжения составляют примерно 0,3 от веса вышележащих пород. Это обусловлено процессом разрушения междукамерных целиков и их переходом в запредельный режим деформирования.

Вторая зона связана с воздействием опорного давления от обрушенных пород. Здесь напряжения в краевой части междукамерных целиков равны 10,2 МПа, что в 1,4 раза превышает нагрузку от веса вышележащих пород. В зоне опорного давления средняя нагрузка на целик составляет 19,5 МПа. В этом случае коэффициент нагружения целика достигает 0,47, что больше допустимого для «жестких» целиков значения - [С] = 0,4.

На расстоянии свыше 500 м наблюдается достаточно равномерное распределение нагрузки на целики, примерно соответствующее весу вышележащих пород.

Расчетами установлено, что остаточный срок службы целиков вблизи зоны обрушения составляет 220 суток. В этой связи для снижения деформаций водозащитной толщи рекомендовано осуществить закладку выработанного пространства вокруг зоны обрушения по пластам КрП и АБ на ширину, определенную, исходя из условия допустимого коэффициента нагружения для жестких целиков (не менее 350 м).

Оценка достаточности мер, исключающих опасность массового обрушения пород на рудниках ОАО «Сильвинит». Горно-геологические и горнотехнические условия ведения горных работ на рудниках характеризуются весьма большим разнообразием: глубина ведения горных работ изменяется от 190 до 390 м; ширина камер, в зависимости от устойчивости кровли, варьируется от 4,4 до 16,0 м; ширина целиков - от 5,0 до 20 м; одновременно могут отрабатываться запасы трех пластов с общей вынимаемой мощностью (от почвы пласта КрИ до кровли пласта В) до 37 м. В кровле рабочих пластов залегает толща карналли-товых пород мощностью до 80 м с упругими свойствами в 1,5-3,0 раза более низкими, чем у пород продуктивных пластов.

Обобщение результатов наблюдений выявило общие принципы потери устойчивости элементами камерной системы разработки. На участках трехпла-стовой выемки горное давление первоначально проявляется на нижнем пласте КрП: разрушаются острые углы сопряжений и межходовые целики, затем разрушение распространяется на горловины камер и со временем перемещается вглубь. Постепенно в кровле очистных камер начинается заколообразование, появляются трещины с шириной раскрытия до 1,0 см, происходит пучение почвы. С некоторым запозданием горное давление проявляется на верхних пластах (АБ и В). Обрушение междупластий (КрП -АБ и АБ - В) на больших площадях начинается в среднем спустя 10-15 лет после отработки. «Жесткие» целики к этому моменту времени сохраняют своё устойчивое состояние.

Таким образом, опережающее разрушение междупластий и наличие в кровле мощной толщи низкомодульных пород создаёт условия для динамического разрушения целиков.

Анализ геолого-маркшейдерской документации по условиям ведения горных работ на участках многопластовой выемки на рудниках ОАО «Сильвинит» выявил более 20 потенциально опасных зон. Оценка степени опасности динамического разрушения целиков, выполненная в соответствии с предложенной методикой, показала, что без применения дополнительных мер охраны водозащитной толщи удароопасная ситуация может иметь место на 7 участках. Своевременная реализация меры охраны в виде закладки выработанного пространства позволяет снизить величину эффективной вынимаемой мощности и исключить опасность массового разрушения целиков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе разработаны научно-обоснованные методы контроля состояния и оценки устойчивости соляных междукамерных целиков, совокупность которых можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии механики подземных конструкций, направленное на обеспечение безопасности отработки месторождений водорастворимых руд и сохранности подработанных территорий.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлены основные закономерности изменения прочностных и деформационных свойств соляных пород от состава, степени нарушенности и структурно- текстурных характеристик:

- механические свойства карналлитовых пород линейно зависят от соотношения основных входящих компонентов (№01 и MgCl2);

- для массивных разновидностей соляных пород анизотропия свойств незначительна и не превышает 10%; для пород тонкослоистого строения степень анизотропии определяется свойствами контактов;

2. Для различных типов контактов построены паспорта прочности, определены параметры функции ползучести и предложена реологическая модель их деформирования.

3. Построены эмпирические соотношения, отражающие основные закономерности изменения характера деформирования соляных пород в зависимости от соотношения размеров образцов и условий нагружения, которые использованы при оценке несущей способности соляных междукамерных целиков:

- с увеличением отношения высоты образца к его ширине снижается разрушающая нагрузка, и величина предельной деформации; на допредельном участке характер деформирования практически не зависит от соотношения размеров, а на запредельном участке модуль спада возрастает по экспоненциальной зависимости;

- скорость нагружения оказывает влияние на прочностные и деформационные показатели соляных пород, как при сжатии, так и при растяжении, особенно на запредельной стадии, где её увеличение приводит к значительному росту модуля спада;

- при объемном нагружении увеличение боковой компоненты обуславливает повышение предела прочности, разрушающей деформации, остаточной прочности и снижение модуля спада.

4. Для экспериментального определения напряжений в краевых частях массива разработаны методики измерений, учитывающие особенности строения и деформирования соляных пород. Напряжения на контуре обнажения предложено определять методом компенсации в варианте щелевой разгрузки; в приконтурном массиве - методом компенсации в шпурах (скважинах) с использованием эффектов акустической памяти.

5. Разработан экспериментально-теоретический метод оценки напряжений нетронутого массива, заключающийся в трёхмерном моделировании напряженного состояния пород, удовлетворяющего результатам натурных измерений напряжений (при методе щелевой разгрузки в варианте компенсации напряжений) или деформаций (при измерении деформаций на большой базе) одновременно в двух взаимно-перпендикулярных выработках.

6. Обобщение результатов натурных исследований показало, что для Верхнекамского калийного месторождения вертикальные напряжения примерно соответствует весу вышележащих пород, а горизонтальные составляющие изменяются от 0,7 до 1,3 уН. Широтная компонента поля напряжений, как правило, на 15-30% больше меридиональной. С глубиной горизонтальные напряжения возрастают по линейному закону.

7. Натурными экспериментами установлены закономерности изменения во времени степени нарушенности и характера перераспределения напряжений в приконтурных породах «жестких» соляных междукамерных целиков, обуславливающие сокращение срока их устойчивого состояния.

8. Разработана методика контроля состояния целиков, включающая площадные геофизические исследования (сейсмоакустический метод в варианте МОГТ), точечные «заверочные» измерения напряжений инструментальными методами (метод компенсации напряжений с использованием эффектов памяти), лабораторные исследования физико-механических свойств пород, комплексную интерпретацию результатов наблюдений.

9. Обоснован экспериментально-теоретический метод прогноза остаточного срока устойчивого состояния соляных междукамерных целиков, заключающийся в численном моделировании изменения напряженно-деформированного состояния целиков во времени, удовлетворяющем результатам экспериментальных измерений.

10. Теоретическими и экспериментальными исследованиями напряженно-деформированного состояния и характера разрушения соляных пород при камерной системе разработки установлено, что динамическое разрушение междукамерных целиков возможно при мгновенном изменении условий нагружения. Такая схема имеет место при внезапном обрушении междупластья, когда резкое изменение высоты целика эквивалентно мгновенной пригрузке. При этом в кровле должна залегать мощная толща пород, обуславливающая «мягкий» режим нагружения.

11. Предложена методика оценки степени опасности динамического разрушения междукамерных целиков, учитывающая упругие свойства вмещающих пород и параметры отработки пластов. Для шахтных полей ВКМКС, отрабатывающих свиту сильвинитовых пластов, произведена оценка степени опасности динамического разрушения междукамерных целиков.

12. Результаты исследований использованы при разработке действующих нормативных документов по защите рудников от затопления, база данных о физико-механических свойствах соляных пород ВКМКС включена в геоинформационную систему рудников ОАО «Сильвинит».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кравченко Г. И., Константинова С. А., Асанов В. А. Устойчивость горизонтальных выработок в породах, склонных к динамическим проявлениям горного давления // Физика горных пород и процессов: Тезисы Всесоюзной конференции ВУЗов СССР с участием НИИ. М: МГИ, 1974.- С. 66-67.

2. Асанов В. А., Дудырев И. Н., Константинова С. А. Оценка напряженного состояния горного массива методом электрометрии на рудных месторождениях // Устойчивость и крепление горных выработок: Сб. научн. тр. ЛГИ, выпуск 1.- Л.: ЛГИ, 1974. - С. 38-41.

3. Асанов В. А. О динамических проявлениях горного давления на рудниках Урала и Северного Казахстана // Технология и безопасность горных работ: Сб. научн. тр. ПЛИ. №159.-Пермь, 1974.- С. 29 - 35.

4. Кравченко Г. И., Константинова С.А., Асанов В. А. Влияние тектонических сил на напряженно-деформированное состояние горного массива в окрестности выработки с неровным контуром // Изв. ВУЗов. Горный журнал.-1974.-№11.-С.26-29.

5. Асанов В. А., Дудырев И. Н. Исследование напряженного состояния массива пород сейсмоакустическим методом // Научно-технический прогресс в добывающих отраслях промышленности: Тез. докл. Всесоюзной конф.- Свердловск, 1975.- С. 48.

6. Асанов В. А. О снижении удароопасности пород приконтурного массива с помощью разгрузочных щелей // Безопасность труда в промышленности.-1977.-№7.-С. 15-16.

7. Асанов В. А. О разрушении пород в окрестности выработки с реальным контуром // Технология и безопасность горных работ: Сб. научн. тр. ПЛИ. №190.-Пермь, 1976. - С. 138 -143.

8. Кравченко Г. И., Асанов В. А., Константинова С. А. Обеспечение устойчивости выработок в условиях динамических проявлений горного давления // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках: Материалы IV Всесоюзного семинара.-Новосибирск, 1975.-С. 109-112.

9. Лыхин П. А., Соловьев В. А., Асанов В. А., Мальцев В. М. Технологические схемы механизации и организации проведения капитальных и подготовительных выработок на рудниках Урала и Северного Казахстана - Пермь, 1976.103 с.

10. Кравченко Г. И., Асанов В. А., Дудырев И. Н. Крепление, как способ борьбы с динамическими проявлениями горного давления // Безопасность труда в промышленности.-1978.- №7.- С. 15 -17.

11. Асанов В. А., Дудырев И. Н., Константинова С. А. Районирование участков пород по степени удароопасности геофизическими методами // Материалы П Всесоюзного семинара «Горная геофизика», Ткибули.- 1983.- С. 195 -196.

12. Шаманская А. Т., Асанов В. А., Дудырев, И. Н., Наследов А. В. Оценка эффективности щелевой разгрузки // Материалы X Всесоюзного семинара по измерению напряжений.- Новосибирск, 1987.- С. 46 - 47.

13. Baryah A., Silberschmidt V., Asanov V. Salt rock deformation, numerical analysis of Chamber system constructional members. Geotechnical-Sonderheft. Gluckauf-Verlag.- Essen.-1991.-P. 159-162.

14. Зильбершмидт В. Г., Барях А. А., Асанов В. А. Исследование процесса трещинообразования в соляных породах // Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические процессы в горных выработках: Тез. VII Всесоюзной науч. школы.- СГУ-ИПМ АН СССР-ИГД им. А.А. Скочинского,-Семферополь, 1990.- С. 12 -13.

15. Зильбершмидт В. Г., Барях А. А., Асанов В. А., Мальцев В. М. Исследование разрушения соляных пород в запредельной области // Тезисы докладов III Всесоюзного симпозиума по механике разрушения.- Киев, 1990.- С. 31.

16. Барях А. А., Зильбершмидт В. Г., Асанов В. А. Проблемы и перспективы геомеханического обеспечения горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения // Матер, совместного заседания объединенного Ученого Совета по механике, энергетике и горным наукам СО АН СССР и объединенных Ученых Советов по математике, физико-техническим наукам, наукам о Земле УрО РАН.- Свердловск: УрО РАН, 1991.- С. 21 - 25.

17. Барях А. А., Асанов В. А., Дудырев И. Н., Паньков И. Л. Взаимодействие слоев в соляном массиве. Сообщение I. Механические свойства контактов // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых, 1992. - № 2.- С. 7 -11.

18. Барях А. А., Асанов В. А., Еремина Н. А., Дудырев И. Н.,Токсаров В. Н. Исследования напряженного состояния соляного массива методом щелевой разгрузки // Управление напряженно-деформированным состоянием массива горных пород при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых: Тез. докл. Всероссийской конф. - Екатеринбург - Новосибирск, 1996.- С. 4 - 5.

19. Барях А. А., Асанов В. А., Токсаров В. Н., Дудырев И. Н., Паньков И.Л. Оценка устойчивости междукамерных целиков на калийном руднике СКРУ-2 // Управление напряженно-деформированным состоянием массива скальных пород при разработке месторождений полезных ископаемых и строительстве подземных сооружений: Тез. докл. международной конф.- Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 1996.- С. 146 - 147.

20. Барях А. А., Константинова С. А., Асанов В. А. Деформирование соляных пород // Екатеринбург: УрО РАН, 1996.-203 с.

21. Асанов В. А., И. Н. Дудырев, И. Л. Паньков, В. В. Аникин. Деформирование соляных пород в запредельном состоянии // Проблемы механики гор-

ных пород: Тр. XI Российской конф. по механике горных пород.- С- П., 1997.-С. 25 - 29.

22. Асанов В. А., Токсаров В. Н., Паньков И.Л. Оценка напряженно-деформированного состояния целиков Верхнекамского калийного месторождения // Проблемы механики горных пород: Тр. XI Российской конф. по механике горных пород, С. - П., 1997.- С.31 - 34.

23. Барях А. А., Асанов В. А., Токсаров В. Н., Гегин А. С. Контроль долговечности конструктивных элементов камерной системы разработки // Тез. докл международной конф. «Мельниковские чтения».- Москва-Пермь, 1997.-С. 11.

24. Baryakh A., Eremina N., Gheghin A., Asanov V. On possible reasons and consequences of a rock bulk caving in the solikamsk potash mine-2 // Geotechnika gornicza i budownictwo podzemne. - Wroclaw.-1997.- P.I 1 -18.

25. Асанов В. А., Токсаров В. Н., Паньков И. Л., Бруев А. Н. Оценка состояния междукамерных целиков при отработке запасов калийных руд под территорией городской застройки // Проблемы геотехнологии и недроведения: Док. международной конф. Т. 3. - Екатеринбург, 1998.- С. 40 - 45.

26. Асанов В. А., Дудырев И. Н., Аникин В. В. К оценке возможности хрупкого разрушения соляных пород Верхнекамского месторождения // Горные науки на рубеже XXI века: Материалы международной конф.- Екатерин -бург.-1998,- С.З - 7.

27. Асанов В. А., Токсаров В. Н., Паньков И. Л., Дудырев И. Н., Аникин В. В. Напряженное состояние пород Верхнекамского калийного месторождения // Горные науки на рубеже XXI века: Материалы международной конф. -Пермь, 1998. - С. 8 -10.

28. Барях А. А., Асанов В. А., Токсаров В. Н, Гилев М. В. К оценке остаточного срока службы соляных междукамерных целиков // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых, 1998.- №1.- С. 18 - 25.

29. Асанов В. А., Токсаров В. Н Экспериментальное определение напряжений в соляном массиве с использованием эффекта Кайзера // Геодинамика и напряженное состояние земных недр: Тр. международной конф. - Новосибирск, 1999.-С. 147 -152.

30. Baryakh A., Sanfirov I., Asanov V., Fominykh V. Seismo-geomechanical checking of the stress-strain state in mining layered rock massif// Geotechniczne za-bepieczenie podziemnych wyrobisk gorniczych i tunelowych.- Wroclaw.- 1999.-P. 9 - 15.

31. Барях А. А., Асанов В. А., Гегин А. С, Паньков И. Л. Динамическое разрушение несущих элементов камерной системы разработки солей // Аннотации докл. VIII Вероссийского съезда по теоретической и прикладной механике.-Пермь, 2001.- С. 53 - 54.

32. Барях А. А., Асанов В. А., Паньков И. Л. Деформирование и разрушение контактов соляных пород при различных видах нагружения // Моделирование стратегии и процессов освоения георесурсов: Тез. докл. межд. конф.. -Волгоград — Пермь, 2001.- С. 5 - 6.

33. Асанов В. А., Барях А. А., Токсаров В.Н. Техника и методика определения напряжений в соляных породах // Моделирование стратегии и процес-

сов освоения георесурсов: Тез. докл. международной конф.- Волгоград — -Пермь, 2001.-С. 7.

34. Baryakh A., Asanov V., Gheghin A., Toksarov V., Pankov I Dynamic failure of salt interchamber pillars Dynamic failure of salt interchamber pillars // Geo-technika gornicza i budownictwo podzemne na pjczatku XXI wieku.- Wroclaw.-2001.-P. 5-13.

35. Baryakh A., Sanfirov L, Asanov V., Babkin A., Toksarov V., Gheghin A., Bruev A.T00I checking of salt pillars state for prediction of their residual time working // Geotechnika gornicza i budownictwo podzemne na pjczatku XXI wieku.- Wroclaw.- 2001.- P. 15 - 24.

36. Baryakh A., Asanov V. Deformation and distraction of salt interchamber pillars: in situ meassurements and machematical modeling // Aspekte der Langzeitsi-cherheir bei der Nachnutzung und Stilllegung von Kali-und Steisalzbergwerktn Exkurs.fu. Verofftntl.-GGW.- Berlin- №211.- 2001.- P. 45 - 48.

37. Барях А. А., Асанов В. А., Токсаров В. Н., Аникин В. В., Девятков СВ. Исследование напряженно-деформированного состояния соляных пород на участках развития системы открытых трещин // Геомеханика в горном деле: Материалы международной конф.- Екатеринбург, 2003.- С. 109 -115.

38. Asanov V., Baryakh A., Toksarov V., Anikin V. Connection physic -mechanical properties with detals of salt thickness geological structure // Geotechnika w budownictwie I gornictwie.- Wroclaw.- 2003.- P. 175 -181.

39. Барях А. А., Асанов В. А., Токсаров В. Н., Васюков В. Е. Латеральная изменчивость механических свойств соляных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень, №2.- 2004.- М.: МГГА, С. 158 -160.

40. Асанов В. А., Паньков И. Л. Деформирование глинистых контактов во времени // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых,2004.-№ 4.- С. 40 - 46.

41. Асанов В. А., Паньков И. Л., Аникин В.В., Гурко И.В. Моделирование поведения образцов горных пород под нагрузкой на основе энергетического представления о природе накопления поврежденности // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: Материалы Международной конф.- Новосибирск, 2004.- С. 55-60.

42. Асанов В. А., Токсаров В. Н. Определение напряжений в краевых частях соляного массива методом компенсации // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: Материалы Международной конф.- Новосибирск, 2004.-С. 187-191.

43. Асанов В. А., Контроль состояния междукамерных целиков - Горный информационно-аналитический бюллетень, №11 - 2004.- М.: МГГА, С. 40- 44.

Сдано в печать 27.10.2004 г. Формат 60x84/16. Тираж 120 экз. Отпечатано сектором НТИ Горного института УрО РАН

P2212Í

РНБ Русский фонд

2005-4 20706

Содержание диссертации, доктора технических наук, Асанов, Владимир Андреевич

ВВЕДЕНИЕ. 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Анализ крупных аварий при подземной разработке месторождений водорастворимых руд: формы, причины, последствия.

1.2 Состояние конструктивных элементов камерной системы разработки (на примере отработки калийных пластов ВКМКС).

1.3 Анализ методов оценки устойчивости и контроля состояния междукамерных целиков.

1.4 Цели и задачи исследований.

2. ДЕФОРМИРОВАНИЕ СОЛЯНЫХ ПОРОД ПОД НАГРУЗКОЙ.

2.1 Методические основы исследования механических свойств соляных пород.

2.2 Контроль степени нарушенности пород.

2.3 Оценка влияния структурно-текстурных особенностей строения массива на механические свойства пород. 2.4 Исследование влияния формы и условий нагружения образцов на параметры их деформирования.

2.5 Потенциальная удароопасность соляных пород.

2.6 Физико-механические свойства соляных пород ВКМКС.

2.7 Выводы по главе.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ СОЛЯНЫХ ПОРОД.

3.1 Оценка напряженно-деформированного состояния краевых частей массива методом компенсации напряжений.

3.2 Изучение напряжений в приконтурном массиве с использованием эффектов памяти горных пород.

3.3 Методика определения напряжений по измерениям деформаций на большой базе.

3.4 Напряженное состояние пород соляного массива ВКМКС.

3.5 Выводы по главе.

4. КВАЗИСТАТИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ СОЛЯНЫХ МЕДЖДУКАМЕРНЫХ ЦЕЛИКОВ.

4.1 Экспериментальное изучение состояния соляных междукамерных целиков.

4.2 Контроль состояния целиков геофизическими методами.

4.3 Деформирование междукамерных целиков во времени.

4.4 Оценка остаточного срока службы междукамерных целиков.

4.5 Методика контроля состояния междукамерных целиков.

4.6 Выводы по главе.

5. ДИНАМИЧЕ СКОЕ РАЗРУШЕНИЕ СОЛЯНЫХ МЕЖДУКАМЕРНЫХ ЦЕЛИКОВ.

5.1 Условия динамического разрушения конструктивных элементов камерной системы разработки.

5.2 Напряженно-деформированное состояние междупластий.

5.3 Физическое моделирование характера разрушения целиков при многопластовой выемке.

5.4 Оценка жесткости вмещающих пород.

5.5 Исследование влияния жесткости нагружающей системы на характер разрушения соляных целиков.

5.6 Методика оценки опасности динамического разрушения соляных целиков.

5.7 Выводы по главе.

6. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРАКТИКЕ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

6.1 Прогноз остаточного срока службы междукамерных целиков.

6.2 Оценка состояния целиков в камерах приводов магистральных конвейеров рудника СКРУ-3.

6.3 Анализ состояния междукамерных целиков вокруг зоны массового обрушения пород на руднике СКРУ-2.

6.4 Оценка достаточности мер по предотвращению динамического разрушения соляных междукамерных целиков.

6.5 Выводы по главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геомеханическая оценка устойчивости несущих элементов камерной системы разработки соляных пород"

Актуальность проблемы. Увеличение глубины разработки месторождений полезных ископаемых, вовлечение в эксплуатацию запасов, находящихся в сложных горно-геологических условиях, зачастую, обуславливает проявление горного давления в разнообразных катастрофических формах (горные удары, техногенные землетрясения, массовые обрушения, выбросы пород и газа, затопление рудников и т.п.), приводящих к большому экономическому и социальному ущербу. Для предотвращения аварийных ситуаций необходима гибкая система геомеханического контроля состояния подработанного массива, позволяющая учитывать локальные изменения условий разработки и принимать оптимальные инженерные решения.

Обеспечение безопасных условий ведения горных работ при подземной разработке соляных и калийных месторождений связано с проблемой предотвращения прорыва подземных пресных вод в горные выработки. Во многих случаях это достигается использованием камерной системы разработки с оставлением междукамерных целиков. При этом налегающие соляные породы должны сохранять свою сплошность на весь срок службы рудника, выполняя функцию водозащитной толщи (ВЗТ).

В мировой практике известно более 80 случаев затопления соляных рудников. Основной причиной аварий, как правило, является несоответствие параметров камерной системы разработки (ширины камер и междукамерных целиков) горно-геологическим условиям конкретных отрабатываемых участков. В конечном счете, безопасность горных работ и сохранность рудников во многом определяется устойчивостью междукамерных целиков.

Характер деформирования и разрушения междукамерных целиков зависит от множества факторов: особенностей строения массива и свойств пород, геометрических размеров, формы и сроков службы очистных выработок, вида напряженного состояния массива поведения пород под нагрузкой и т. д. В этой связи особое значение приобретает вопрос достоверности экспериментальных и теоретических оценок устойчивости несущих элементов камерной системы разработки.

Таким образом, исследование процессов деформирования и разрушения подземных конструкций, сооружаемых в соляных породах, и разработка методов контроля их состояния (устойчивости) представляет актуальную проблему, которая имеет важное значение для теории и практики безопасного освоения георесурсов.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами научных исследований Горного института УрО РАН, программами Президиума РАН и грантами РФФИ: план по общеакадемической проблеме № 12.9 «Разработка месторождений и обогащение полезных ископаемых», тема «Разработка комплекса геолого-геофизических, геомеханических и технологических мероприятий по предотвращению нарушения сплошности водозащитной толщи на месторождениях полезных ископаемых, залегающих в аномально-сложных горно-геологических условиях», утвержденная Постановлением ГКНТ СССР №191 от 21.06.1988 г. (№ гос. per. 01890011297); тема «Исследование закономерностей деформирования и разрушения осадочных толщ в процессе их формирования и техногенного воздействия», утвержденная Постановлением Президиума АН СССР № 292 от 12.04.1988 г. (№ гос. per. 01.9.90.000447); тема «Исследование процессов деформирования и разрушения конструктивных элементов систем разработки месторождений полезных ископаемых» (№ гос. per. 01.2001. 12855); грант РФФИ № 96-05-64849 «Исследование закономерностей деформирования и разрушения осадочных толщ в процессе их формирования и техногенного воздействия»; грант РФФИ № 01-05-96448 «Динамическое разрушение соляных междукамерных целиков: условия, механизм, прогноз»; грант РФФИ №04-05-96031 «Деформирование и разрушение квазипластичных горных пород»; программы № 13 фундаментальных исследований Президиума РАН «Изменения окружающей среды и климата: природные катастрофы»; тема «Динамическое разрушение горных пород: природные, техногенные катастрофы»; междисциплинарный проект, выполняемый в содружестве ИГД СО РАН и ГИ УрО РАН «Деформирование и разрушение квазипластичных горных пород и массивов при различных условиях нагружения»; проект "Исследование динамического поведения слоев горных пород с целью предотвращения катастроф" (проект № 978211, НАТО-Россия).

Цель работы - разработка научно обоснованных методов оценки устойчивости несущих элементов камерной системы разработки, позволяющих повысить безопасность отработки месторождений водорастворимых руд.

Йдея работы заключается в использовании экспериментально установленных закономерностей деформирования и разрушения квазипластичных соляных пород при геомеханической оценке состояния элементов подземных конструкций.

Задачи исследований:

- изучить закономерности деформирования и разрушения квазипластичных соляных пород при различных условиях нагружения;

- разработать методики экспериментального исследования напряженного состояния краевых частей массива, учитывающие особенности строения и деформирования соляных пород;

- исследовать напряженное состояние несущих элементов камерной системы разработки соляных пород и разработать способ прогноза срока их устойчивого состояния;

- определить условия, реализации динамического разрушения соляных междукамерных целиков;

- выполнить геомеханическую оценку состояния целиков при различных условиях ведения горных работ на рудниках Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей (ВКМКС).

Методы исследований предусматривали комплексный подход к решению поставленных задач и включали: анализ и обобщение научного и практического опыта по поставленной проблеме, лабораторные испытания, натурные инструментальные и геофизические измерения, математическое и физическое моделирование, статистическую обработку результатов экспериментов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности запредельного деформирования соляных пород при различных условиях нагружения, позволяющие прогнозировать характер разрушения и время устойчивого состояния междукамерных целиков в зависимости от их формы, скорости приложения нагрузки, вида напряженного состояния, жесткости вмещающих пород.

2. В тонкослоистых соляных породах с крупнозернистой структурой и нелинейной диаграммой деформирования достоверность результатов натурных определений напряжений достигается за счет использования компенсационных методов контроля с базами измерения, значительно превышающими характерный размер неоднородности и исключающими необходимость модельных переходов от измеренных деформаций к напряжениям.

3. Интегральная оценка напряженного состояния соляных междукамерных целиков, основанная на проведении площадных геофизических наблюдений, выполнении точечных измерений напряженного состояния пород инструментальными методами и выявлении для конкретного участка шахтного поля взаимосвязей между средними напряжениями и скоростями распространения упругих волн.

4. Способ прогноза остаточного срока службы соляных междукамерных целиков, базирующийся на интерпретации результатов натурных измерений с помощью структурной реологической модели максвелловского типа, отражающей эффекты допредельного и запредельного деформирования.

5. Динамическое разрушение соляных между камерных целиков при многопластовой выемке реализуется при мгновенной потере их несущей способности вследствие внезапного обрушения междупластий и наличия в кровле мощной толщи пород, способных накапливать потенциальную энергию упругого деформирования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций достигается надежностью экспериментальных методик, представительным объемом лабораторных и натурных исследований, строгой постановкой теоретических задач и корректностью применяемого математического аппарата, удовлетворительной сходимостью результатов исследований, полученных разными методами, качественным их соответствием основным закономерностям деформирования несущих элементов камерной системы разработки соляных пород.

Научная новизна работы:

- установлены основные зависимости изменения запредельных характеристик соляных пород от формы образцов, скорости приложения нагрузки, вида напряженного состояния, жесткости нагрузочной системы;

- построена структурная реологическая модель деформирования и разрушения контактов соляных пород, описывающая их разупрочнение и разуплотнение во времени;

- определены закономерности изменения скорости распространения упругих волн и интенсивности акустической эмиссии от уровня нагружения, позволяющие интерпретировать результаты экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния краевых частей соляного массива;

- . установлены закономерности изменения во времени степени нарушенное™ и характера перераспределения напряжений приконтурных пород в «жестких» соляных междукамерных целиках, определяющие снижение площади эффективного сечения, несущей способности и обуславливающие сокращение срока их устойчивого состояния;

- разработан экспериментально-теоретический способ построения диаграммы деформирования во времени соляных междукамерных целиков;

- установлено, что динамическое разрушение соляных междукамерных целиков возможно при мгновенном снижении их несущей способности за счет изменения формы.

Практическая ценность результатов работы заключается в разработке:

-аппаратуры и методик, адаптированных для измерения напряжений в краевых частях соляного массива;

- методики оценки состояния междукамерных целиков комплексом геофизических и инструментальных измерений;

- способа определения остаточного срока службы междукамерных целиков, позволяющего планировать время принятия дополнительных мер по обеспечению устойчивости водозащитной толщи и охране подрабатываемых участков;

- методики определения условий, исключающих массовое разрушение соляных пород при камерной системе разработки;

- информационно-поисковой системы для обработки, хранения и анализа экспериментальных данных о физико-механических свойствах соляных пород.

Реализация результатов работы.

Результаты исследований по геомеханической оценке устойчивости междукамерных целиков внедрены на калийных рудниках ОАО «Сильвинит» и ОАО «Уралкалий» (приложение 1).

Основные результаты работы нашли отражение в нормативных документах, регламентирующих безопасные условия и порядок ведения горных работ:

- Временная инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, подверженных горным ударам. - JL, ВНИМИ, 1976 г.

- Технологические схемы механизации и организации проведения горных выработок на шахтах Урала и Северного Казахстана. - Пермь, 1976 г.

- Кадастр физико-механических свойств соляных пород Верхнекамского калийного месторождения.- Пермь, 1993 г.

- Инструкция по защите рудников от затопления и охране объектов земной поверхности от вредного влияния подземных горных выработок в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей. - С.-П., 1994 г.

- Указания по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей (технологический регламент). - С.-П., 2004 г.

Информационно-поисковая система «Физико-механические свойства соляных пород ВКМКС» используется техническими службами рудников ОАО «Сильвинит» для обоснования безопасных условий отработки сильви-нитовых пластов при составлении «Планов развития горных работ.»

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на Всесоюзном симпозиуме «Отражение современных полей напряжений и свойств пород и состояния скальных массивов» (Апатиты, 1977 г.), Всесоюзных совещаниях по механике горных пород (Фрунзе, 1978 г., С.-П., 1997 г.), Всесоюзных семинарах по горной геофизике (Ткибули, 1981 г., Тбилиси, 1989 г., Пермь, 1993 г.), Международном семинаре по измерению напряжений в массиве горных пород (Новосибирск, 1987 г.), VII Всесоюзной научной школе «Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах» (Симферополь, 1990 г.), III Всесоюзном симпозиуме по механике разрушения (Киев, 1990 г.), I Международном семинаре «Напряжения в литосфере» (Москва, 1994 г.), Международном конгрессе «Механика сплошных сред» (Пермь, 2000 г.), Международных конференциях - «Проблемы безопасности при эксплуатации месторождений полезных ископаемых в зонах промышленных агломераций» (Пермь, 1995 г.), «Мельниковекие чтения» (Пермь, 1997 г.), «Проблемы геотехнологии и недроведения» (Екатеринбург, 1998 г.), «Горные науки на рубеже XXI века» (Екатеринбург, 1998 г.), «Геодинамика и напряженное состояние земных недр» (Новосибирск, 1999, 2003 г.), «Моделирование стратегии и процессов освоения георесурсов» (Волгоград-Пермь, 2001 г.), «Геомеханика в горном деле» (Екатеринбург, 2002 г.), Geotechnika nicza i budownictwo podzemne (Wroclaw, 1997), Geotechniczne zabepieczenie podziemnych wyrobisk gorniczych i tunelowych (Wroclaw, 1999), Geotechnika gornicza i budownictwo podzemne na pjczatku XXI wieku (Wroclaw, 2001), Aspekte der Langzeitsicherheir bei der Nachnutzung und Stilllegung von Kali-und Steisalzbergwerktn Exkurs.f.u. Verofftntl. GGW (Berlin, 2001), координационных совещаниях по проблеме прогноза и предотвращения горных ударов на рудных месторождениях (Москва, С.-П., 1976-80 г.г.), технических советах горнорудных предприятий Урала и Северного Казахстана (1973-80 г.г.), ежегодных научно-технических конференциях ПГТУ (Пермь, 1970-86 г.г.), научно-технических советах ОАО «Уралкалий» и «Сильвинит», постоянно действующем региональном семинаре по механике горных пород при ИГД УрО РАН (Екатеринбург, 1999, 2000, 2001 г.г.), ежегодных научно-технических конференциях ГИ УрО РАН (Пермь, 1987-2004 г.г.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 43 работах.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, содержит 362 стр. машинописного текста, включая 103 рис., 44 табл., 4 приложения, список использованной литературы из 317 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Асанов, Владимир Андреевич

6.5 Выводы по главе

1. Оценка напряженного состояния междукамерных целиков на четвертой западной панели рудника БКПРУ-1 показала, что спустя 20 - 25 лет после отработки приконтурный слой пород разрушен на глубину более 2,5 метров, разгружен от напряжений и находится в запредельном режиме деформирования. Остаточный срок службы целиков оценен в 10 лет.

2. Инструментальные наблюдения за состоянием поддерживающих целиков в камерах приводов главных конвейерных линий западного и восточного направлений на руднике СКРУ-3 показали, что все целики находятся в разном состоянии. Целики №3 и 4 камеры приводов конвейера западного направления находятся в устойчивом состоянии и способны поддерживать кровлю. Приконтурный слой пород целика №2 камеры приводов конвейера восточного направления разрушен на глубину до 1,0 метра, целик находится в запредельном состоянии, но частично сохраняет свою несущую способность (вертикальные напряжения составляют 60 - 70% от расчетных). Целик №1 полностью нарушен трещинами с шириной раскрытия до 2,0 см, находится в запредельном состоянии и не способен воспринимать нагрузку. Для предотвращения травмирования рабочих предложено закрепить этот целик ограждающей крепью.

3. Исследования распределения напряжений в между камерных целиках на II СВП показали, что вблизи зоны массового обрушения пород сформировалась зона опорного давления. Максимум напряжений находится на расстоянии около 300 метров от границы обрушенных пород. Величина напряжений в этой зоне в 1,6 раза выше расчетных. Вблизи района обрушения целики находятся в запредельном состоянии. Расчетный срок их службы составил 220 суток.

4. Для участков шахтных полей рудников ОАО «Сильвинит», отрабатывающих свиту сильвинитовых пластов, произведена оценка степени опасности разрушения междукамерных целиков в динамической форме. В результате анализа выявлены четыре участка, где необходимо применить дополнительные меры охраны ВЗТ в виде закладки с высокой степенью заполнения выработанного пространства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе разработаны научно-обоснованные методы контроля и оценки устойчивости соляных междукамерных целиков, совокупность которых можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии механики подземных конструкций, направленное на обеспечение безопасности отработки месторождений водорастворимых руд и сохранности подработанных территорий.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлены основные закономерности изменения прочностных и деформационных свойств соляных пород от состава, степени нарушенности и структурно- текстурных характеристик:

- механические свойства карналлитовых пород линейно зависят от соотношения основных входящих компонентов (NaCl и MgCb);

- для массивных разновидностей соляных пород анизотропия свойств незначительна и не превышает 10%; для пород тонкослоистого строения степень анизотропии определяется свойствами контактов;

2. Для различных типов контактов построены паспорта прочности, определены параметры функции ползучести и предложена реологическая модель их деформирования.

3. Построены эмпирические соотношения, отражающие основные закономерности изменения характера деформирования соляных пород в зависимости от соотношения размеров образцов и условий нагружения, которые использованы при оценке несущей способности соляных междукамерных целиков:

- с увеличением отношения высоты образца к его ширине снижается разрушающая нагрузка, и величина предельной деформации; на допредельном участке характер деформирования практически не зависит от соотношения размеров, а на запредельном участке модуль спада возрастает по экспоненциальной зависимости;

- скорость нагружения оказывает влияние на прочностные и деформационные показатели соляных пород, как при сжатии, так и при растяжении, особенно на запредельной стадии, где её увеличение приводит к значительному росту модуля спада;

- при объемном нагружении увеличение боковой компоненты обуславливает повышение предела прочности, разрушающей деформации, остаточной прочности и снижение модуля спада.

4. Для экспериментального определения напряжений в краевых частях массива разработаны методики измерений, учитывающие особенности строения и деформирования соляных пород. Напряжения на контуре обнажения предложено определять методом компенсации в варианте щелевой разгрузки; в приконтурном массиве - методом компенсации в шпурах (скважинах) с использованием эффектов акустической памяти.

5. Разработан экспериментально-теоретический метод оценки напряжений нетронутого массива, заключающийся в трёхмерном моделировании напряженного состояния пород, удовлетворяющего результатам натурных измерений напряжений (при методе щелевой разгрузки в варианте компенсации напряжений) или деформаций (при измерении деформаций на большой базе) одновременно в двух взаимно-перпендикулярных выработках.

6. Обобщение результатов натурных исследований показало, что для Верхнекамского калийного месторождения вертикальные напряжения примерно соответствует весу вышележащих пород, а горизонтальные составляющие изменяются от 0,7 до 1,3 уН. Широтная компонента поля напряжений, как правило, на 15-30% больше меридиональной. С глубиной горизонтальные напряжения возрастают по линейному закону.

7. Натурными экспериментами установлены закономерности изменения во времени степени нарушенности и характера перераспределения напряжений в приконтурных породах «жестких» соляных междукамерных целиков, обуславливающие сокращение срока их устойчивого состояния.

8. Разработана методика контроля состояния целиков, включающая площадные геофизические исследования (сейсмоакустический метод в варианте МОГТ), точечные «заверочные» измерения напряжений инструментальными методами (метод компенсации напряжений с использованием эффектов памяти), лабораторные исследования физико-механических свойств пород, комплексную интерпретацию результатов наблюдений.

9. Обоснован экспериментально-теоретический метод прогноза остаточного срока устойчивого состояния соляных междукамерных целиков, заключающийся в численном моделировании изменения напряженно-деформированного состояния целиков во времени, удовлетворяющем результатам экспериментальных измерений.

10. Теоретическими и экспериментальными исследованиями напряженно-деформированного состояния и характера разрушения соляных пород при камерной системе разработки установлено, что динамическое разрушение междукамерных целиков возможно при мгновенном изменении условий нагружения. Такая схема имеет место при внезапном обрушении междупластья, когда резкое изменение высоты целика эквивалентно мгновенной пригрузке. При этом в кровле должна залегать мощная толща пород, обуславливающая «мягкий» режим нагружения.

11. Предложена методика оценки степени опасности динамического разрушения междукамерных целиков, учитывающая упругие свойства вмещающих пород и параметры отработки пластов. Для шахтных полей ВКМКС, отрабатывающих свиту сильвинитовых пластов, произведена оценка степени опасности динамического разрушения междукамерных целиков.

12. Результаты исследований использованы при разработке действующих нормативных документов по защите рудников от затопления, база данных о физико-механических свойствах соляных пород ВКМКС включена в геоинформационную систему рудников ОАО «Сильвинит».

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Асанов, Владимир Андреевич, Пермь

1. Абиб П., Майер А., Маршан Р. Измерение давления пород в массиве при помощи плоского домкрата // Сб. трудов международной конференции по горному давлению в Льеже. М.: Углетехиздат. - 1957. - С. 303-309.

2. Авершин С. Г. Горные удары. М.: Углетехиздат. — 1955. - 243 с.

3. Айзаксон Э. А. Давление горных пород в шахте. — М.: Госгортехиздат. 1961.- 176 с.

4. Айтматов И.Т. Удароопасность рудных месторождений Средней Азии и перспективы развития технологии и отработки. Методы улучшения добычи руды в условиях Средней Азии. Алмалык. - 1975. - С. 150-152.

5. Айтматов И.Т., Кожогулов К.Ч. Напряженное состояние и прочность элементов систем разработок крутопадающих месторождений Средней Азии. -Фрунзе: Илим. 1988. - 121 с.

6. Аксенов В.К., Штейн М.Ш., Федоренко В.К. К определению физико-механических характеристик и напряжений в массиве горных пород // ФТПРПИ.- 1976.-№ 1.-С. 18-25.

7. Алексеев Р.И., Коровин Ю.И. Руководство по вычислению и обработке результатов количественного анализа. М.: Атомиздат. - 1972. — 72 с.

8. Амусин Б.З., Линьков A.M. Об использование переменных модулей для решения одного класса задач линейно-наследственной ползучести // Мех. тв. тел. 1974. - №6. - С. 162-166.

9. Андреичев А.Н. Разработка калийных месторождений.- М.: Недра. -1966.-244 с.

10. Андрейко С.С., Петровский Б.И. Пути повышения безопасности разработки выбросоопасных пластов Старобинского месторождения // Совершенствование разработки соляных месторождений: Сб. научных трудов. Пермь. -1990.-С. 78-81.

11. Андрейко С.С., Журавков М.А. Основные концепции системы регионального мониторинга для районов ведения крупномасштабных горных работ // Изв. ВУЗов. Горный журнал. 1997. -№ 9-10. - С. 24-31.

12. Андрейко С.С., Калугин П.А., Щерба В.Я. Газодинамические явления в калийных рудниках: Генезис, прогноз и управление. — Минск: Высшая школа.-2000.-330 с.

13. Ардашев К.А., Матвеев Б.В. Упрощенный способ испытаний на сжатие образцов горных пород при деформировании за пределом прочности // ФТПРПИ. 1978. - №2. - С. 107 - 111.

14. Арцибашев В.А. Попов Э.П. Применение у-излучения для исследования горных пород в массиве // Горный журнал. 1966. - №9. - С.28 - 32.

15. Асанов В.А., Барях А.А., Еремина Н.А., Мынка Ю.В., Токсаров В.Н. О формировании естественного поля напряжений в соляных толщах // Напряжения в литосфере: Тез. докл. Междунар. семинара. М. - 1994. - С. 4-5.

16. Асанов В.А. О динамических проявлениях горного давления на рудниках Урала и Северного Казахстана. Технология и безопасность горных работ.- Пермь. 1974. - №159. - С. 38-41.

17. Асанов В.А. Исследование устойчивости выработок при динамических проявлениях горного давления на рудных месторождениях Урала. — Дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Пермь. - 1977. - 185 с.

18. Асаиов В.А., Дудырев И.Н., Аникин В.В. К оценке возможности хрупкого разрушения соляных пород Верхнекамского месторождения // Горные науки на рубеже XXI века. Екатеринбург. - 1998. - С. 3-7.

19. Асанов В.А., Константинова С.А., Кунин Ф.Е. Исследование причин динамических проявлений горного давления на шахте «Соколовская». Технология и безопасность горных работ. Пермь. - 1974. - №159. - С. 35 - 38.

20. Асанов В.А., Нежданов В.М. Информационно-поисковая система «Физико-механические свойства соляных пород ВКМКС» // Проблемы комплексного мониторинга на месторождениях полезных ископаемых. — Пермь. -2002.-С. 136- 138.

21. Асанов В.А., Токсаров В.Н., Паньков И.Л., Дудырев И.Н., Аникин

22. В.В. Напряженное состояние пород Верхнекамского калийного месторождения iik.

23. Горные науки на рубеже XXI века. Екатеринбург. - 1999. - С. 8-10.

24. Асанов В.А., Токсаров В.Н. Экспериментальное определение напряжений в соляном массиве с использованием эффекта Кайзера // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: Труды международной конференции. Новосибирск. - 1999. - С. 147-152.

25. Асанов В.А., Шаманская А.Т. О предотвращении динамических проявлений горного давления на Кочкарском золоторудном месторождении // Материалы V Всесоюзного совещания по механике горных пород. Фрунзе. -1978.-С. 136-139.

26. Асанов В.А., Шаманская А.Т., Дудырев И.Н. Состояние массива пород глубоких горизонтов Кочкарского месторождения // Горные удары, методы оценки и контроля удароопасности массива горных пород. Фрунзе. - 1979.

27. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов. -М.: Недра. 1988.-271с.

28. Барковский В.М., Водопьянов B.JL, Габдрахимов И.Х. Изучение механических свойств карналлита в массиве с помощью давильной установки ДС-1 // Научные труды ПермНИУИ. Сб.5. - 1963. - С. 273-280.

29. Барях А.А., Еремина Н.А., Асанов В.А. Интерпретация результатов щелевой разгрузки // Проблемы безопасности при эксплуатации месторождений полезных ископаемых в зонах градопромышленных агломераций. Екатеринбург: ГИ УрО РАН. - 1997. - С. 17-22.

30. Барях А.А., Асанов В.А., Токсаров В.Н., Гилев М.В. К оценке остаточного срока службы соляных междукамерных целиков // ФТПРПИ. 1998. -№1,-С. 37-30.

31. Барях А.А., Гегин А.С. Деформирование и разрушение системы междукамерных целиков // Горные науки на рубеже XXI века // Материалы Международной конференции. М.- Пермь. - 1997. - С. 40-47.

32. Барях А.А., Дудырев И.Н., Асанов В.А., Паньков И.Л. Взаимодействие слоев в соляном массиве. Сообщение 1. Механические свойства контактов // ФТПРПИ. 1992. - №2. - С. 7 -11.

33. Барях А.А., Еремина Н.А. Оценка развития трещин в подработанном соляном массиве // ФТПРПИ. 1994. - №5. - С. 84-88.

34. Барях А.А., Константинова С.А., Асанов В.А. Деформирование соляных пород. Екатеринбург. - 1996. - 203 с.

35. Барях А.А., Кудряшов А.И., Грачева Е.А. Реконструкция палеонапря-жений для определения условий формирования флюидопроводящих трещин // Тезисы докладов I Международного семинара «Напряжения в литосфере».- М.: РАН. 1994.- С. 15-16.

36. Барях А.А., Паньков И.Л. Взаимодействие слоев в соляном массиве. Сообщение 2: Математическое моделирование геомеханических процессов с учетом деформации контактов // ФТПРПИ. 1992. - №3. - С. 21 -27.

37. Барях А.А., Санфиров И.А., Еремина Н.А., Кудряшов А.И., Прийма Г.Ю. О влиянии рифогенных образований на структуру верхних этажей осадочного чехла: Доклады АН. 1998. - Том 363. - N 3.

38. Барях А.А., Шумихина А.Ю. Крупномасштабное математическое моделирование геомеханических процессов при разработке калийных месторождений // Изв. ВУЗов. Горный журнал. - 1993. - №4 - С. 31-38.

39. Барях А.А., Шумихина А.Ю., Аникин В.В. Исследование деформирования соляных пород при различных скоростях нагружения // Материалы международного симпозиума SPM-95. С. 12-17.

40. Батугин С. А. Напряженно-деформированное состояние нетронутого массива горных пород и его влияние на ведение горных пород: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. Новосибирск. - 1974. - 41 с.

41. Батугин С.А. Анизотропия горных пород. Новосибирск.: Наука. -1988.- 86 с.

42. Бей М.М., Курбатов В.П., Сальников А.А. Развитие технологии механизированной отработки газоносного, выбросоопасного карналлитового пласта «В» // Сборник научных статей. 2002. - С. 228-231.

43. Бенявски 3. Управление горным давлением. М.: Мир. — 1990. — 254 с.

44. Бич Я.А., Федотов А.Н. Основные свойства угольных пластов, определяющие их склонность к горным ударам. Уголь. -1961. - №1 - С.31-34.

45. Боликов В.Е., Константинова С.А. Прогноз и обеспечение устойчивости капитальных горных выработок. Екатеринбург, УрО РАН. - 2003. - 374 с.

46. Борейко Ф.И., Черников А.К. О некоторых особенностях применения метода разгрузки на соляных месторождениях // Измерение напряжений в массиве горных пород. Новосибирск: ИГД СО РАН. - 1972. - С. 111-113.

47. Борзаковский Б.А., Папулов JI.M. Закладочные работы на верхнекамских калийных рудниках. М.: Недра. - 1994. - 234 с.

48. Бочкарёва Т.Н. Разработка ультразвукового многочастотного метода и средств контроля состояния приконтурного массива в окрестности выработки: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М. - 1997. - 17 с.

49. Бруев А.Н., Бабкин А.И., Токсаров В.Н. О методике оперативного контроля состояния междукамерных целиков // Проблемы безопасности и совершенствования горных работ. Пермь. - 1999. - С. 20 - 22.

50. Букринский В.А., Михайлова А.В. Изучение связи трещиноватости с тектоническими структурами горных пород. М. - 1963. - 98 с.

51. Ваганова В.А. Разработка и обоснование комплексной системы прогноза горных ударов: Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — Кемерово. 1998.-21 с.

52. Ватолин Е.С., Пожидаев Н.И. Оценка напряженного состояния массива гаммаметрическим методом // Методология измерений напряжений в массиве горных пород. Новосибирск. - 1978. - С. 92 - 96.

53. Винокур Б.Ш., Ермаков Н.И. Напряженное состояние массива пород и удароопасность месторождений Северного Урала // Безопасность пруда в промышленности. 1981. - №1. - 52 с.

54. Виттке В. Механика скальных пород. М.: Недра. - 1990. - 436 с.

55. Влох Н.П. Управление горным давлением на подземных рудниках. -М.: Недра. 1994.-207 с.

56. Влох Н.П. Проблема определения напряженного состояния массива скальных пород механическим способом // Проблемы механики горных пород. С.-Петербург. - 1997. - С. 93-103.

57. Вялов С.С. Реологические свойства грунтов. М.: Высшая школа.-1978.- 136 с.

58. В лох Н.П., Зубков А.В., Феклистов Ю.Г. Метод частичной разгрузки на большой базе // Диагностика напряженного состояния породных массивов Новосибирск: ИГД СО АН СССР. 1980. - С. 37-42.

59. Влох Н.П., Зубков А.В., Феклистов Ю.Г. Совершенствование метода щелевой разгрузки // Диагностика напряженного состояния породных массивов. Новосибирск: ИГД СО АН СССР. - 1980. - С. 30-35.

60. Влох Н.П., Сашурин А.Д. Измерение напряжений в массиве крепких горных пород. М.: Недра. - 1970. - 123 с.

61. Водопьянов В.Л. Исследование длительной устойчивости междукамерных целиков при разработке калийных месторождений: Автореф. дис. канд. техн. наук. Л. - 1964. - 21 с.

62. Водопьянов В.Л., Габдрахимов И.Х. Напряженное состояние карналлитовых целиков Соликамского рудника // Научные труды ПермНИУИ. -Пермь. 1964. - №6. - С. 123-129.

63. Волошин Н.Е., Тарасьев В.И. Борьба с выбросами породы в шахте. — Изд. «Донбасс» . 1968.

64. Габдрахимов И.Х. Исследование длительной прочности горных пород и совершенствование систем разработки в условиях Верхнекамских калийных рудников: Автор, дис. канд. техн. наук. Фрунзе. - 1968. - 20 с.

65. Габдрахимов И.Х., Кадиев К.Г. Исследование деформативности каменной соли на растяжение // Сдвижение земной поверхности и толщи на калийных месторождениях. Л.: ВНИИГ. - 1977. - С. 106-112.

66. Габдрахимов И.Х., Лапин Г.А. Исследование напряженности целиков методом разгрузки // Горный журнал. 1967. - № 5. - С. 54-56.

67. Габдрахимов И.Х., Нестеров М.П. Паспорт глины и контакта «соль -глина соль» // Совершенствование технологии разработки месторождений Западного Урала. - Пермь: Изд. ППИ. - 1982. - С. 55-56.

68. Галаев Н.З., Рыженьков A.M. Оценка напряженного состояния крутопадающих калийных залежей в зависимости от глубины их залегания и состояния отработки // Разработка соляных месторождений. Пермь. - 1986. - С. 3946.

69. Гальперин A.M., Шафаренко Е.М. Реологические расчеты горнотехнических сооружений. М.: Недра. - 1977.

70. Гено. А. Напряжения и разрушения в стенках нефтяных скважин // Механика горных пород применительно к проблемам разведки и добычи нефти. М.: Мир. - 1994. - С. 73-87.

71. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Недра. - 1975. - 536 с.

72. Глушко В.Т., Виноградов В.В. Разрушение горных пород и прогнозирование проявлений горного давления. М.: Недра. - 1982.

73. Голубев Б.М. Строение соляной толщи Верхнекамского месторождения: Автореф. дис. канд. техн. наук. Пермь. - 1972.- 17 с.

74. ГОСТ 21153.2-84. Горные породы. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии. М. - 1984. - Юс.// ГОСТ 21153.3-85. Методы определения предела прочности при одноосном растяжении. - М. — 1985. -14 с.

75. ГОСТ 28985-91. Породы горные. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии. М. - 1991. - 19 с.

76. Дайчик М.Л., Пригоровский Н.И., Хуршудов Г.Х. Методы и средства натурной тензометрии Справочник. М.: Машиностроение. - 1989. - С. 240.

77. Джиноридзе Н.М. Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. С.-Петербург.-2000.-391 с.

78. Динник А.Н. О давлении горных пород (ответ профессору Протодья-конову) // Инженерный работник. 1925. - № 3.

79. Долгов П.В. Предотвращение газодинамических явлений на калийных рудниках. М.: Недра. - 1994.

80. Егоров П.В., Шаманская А.Т., Коваленко В.А. и др. Исследование стреляния горных пород на рудниках Горной Шории. JL: Труды ВНИМИ. -1970.-№74.-С. 330-334.

81. Егоров П.В. Исследование дизъюктивных нарушений и тещиновато-сти угля на условия возникновения и проявления горных ударов: Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Л. - 1967. - 20 с.

82. Ержанов Ж.С., Бергман Э.И. Ползучесть соляных пород. Алма-Ата: Наука. - 1977.

83. Ермаков Н.И., Рябов В.Е. О напряженном состоянии массива пород Верхнекамского месторождения калийных солей // Разработка соляных месторождений. Пермь. - 1984. - С. 52-55.

84. Жданкин Н.А. Пространственное напряженно-деформированное состояние массива горных пород в окрестности двух параллельных выработок // Межвуз. сб. научных трудов «Разработка соляных месторождений». — Пермь. -1982. С. 86-90.

85. Жиленков А.Г., Капустянский С.М., Николаевский В.Н. Деформации скважин в поле разрушающих горизонтальных напряжений // Изв. РАН. Физика Земли. 1994. - № 7/8. - С. 142-147.

86. Жихарев С.Я. Научное обоснование способов охраны подготовительных выработок в слоистых неоднородных массивах пластовых месторождений:

87. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. С.- Петербург. - 1996. - 47 с.

88. Жуланов И.Н. Разработка методики исследований скважинным акустическим телевизором в карбонатном разрезе: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Пермь. - 1995. - 20 с.

89. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир. - 1975. -541с.

90. Зильбершмидт В.Г., Зильбершмидт В.В., Наймарк О.В. Разрушение соляных пород. М.: Наука. - 1992. - 143 с.

91. Зильбершмидт В.Г., Тимантеев О.А. Влияние абсолютных размеров образцов соляных пород на его прочностные свойства // Деп. ЦНИИцветмет экономики и информации. 21.09.1981. - № 739. - С. 10.

92. Зильбершмидт В.Г., Тимантеев О.А., Митус А.П. Каталог физических свойств горных пород Верхнекамского калийного месторождения // Учебное пособие. Часть 1. Пермь. - 1976. - 81 с.

93. Зубков А.В., Липин Я.И. Закономерности формирования напряженного состояния верхней части земной коры Урала // Проблемы горного дела. -Екатеринбург: ИГД УрО РАН. 1997. - С. 108-114.

94. Зубков А.В., Липин Я.И., Гуляев А.Н. Напряженное состояние верхней части земной коры Урала и тектоническое развитие региона // ФТПРПИ. -1996.-№4.-С. 61-68.

95. Зубкова И.А., Телужанов М.А. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость пространственных систем целиков // Межвуз. сб. научных трудов «Разработка соляных месторождений». Пермь. - 1982. - С. 86-90.

96. Иванов А.А., Воронова M.JI. Верхнекамское месторождение калийных солей. J1.: Недра. - 1975. - 219 с.

97. Иванов В.И. Исследование динамических проявлений горного давления при действии тектонических сил в условиях Хибинских апатитовых рудников: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Апатиты. -1972. - 18 с.

98. Измерения в промышленности Справочник. — Т.2. М.: Металлургия. - 1990. - 382 с.

99. Изучение трещинообразования и расслоения пород ВЗТ над выработанным пространством затопленного рудника БКРУ-3 // Отчет о НИР. Фонды ГИ УрО РАН. Пермь. - 1992. - 206 с.

100. Ильин A.M. О состоянии решения проблемы горных ударов при разработке месторождений полезных ископаемых // Материалы 10 Межотраслевого координационного совещания по проблемам геодинамической безопасности. Екатеринбург. - 1997. - С. 9-15.

101. Ильинов М.Д. Разработка методики количественной оценки напряженного состояния горных пород массива по показателям механических свойств извлеченного керна: Автореф. дисс. канд. техн. наук. JL- 1985.-20 с.

102. Указания по защите рудников от затопления и охране объектов на земной поверхности от вредного влияния подземных горных разработок в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей. JL: ВНИИГ. — 2004. -88 с.

103. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, подверженных горным ударам. JL: ВНИМИ. - 1975. -76 с.

104. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, подверженных горным ударам. JL: ВНИМИ. - 1980. -147 с.

105. Карманов И.А., Шалушкина Е.А., Львова А.В. исследования проявлений горного давления на калийных рудниках // Методы определения размеров опорных целиков и потолочин. М.: 1962. - С. 174-181.

106. Карташов Ю.М. Ускоренные методы определения реологических свойств горных пород. -М.: Недра. 1973. - 112 с.

107. Карташов Ю.М., Ильинов М.Д., Проскуряков Н.М. Определение тензора напряжений горных пород в массиве по деформациям образцов // Диагностика напряженного состояния породных массивов. Новосибирск.: ИГД СО РАН. - 1980. - С. 67-70.

108. Карташов Ю.М., Ильинов М.Д., Проскуряков Н.М. Определение тензора напряжений горных пород в массиве по деформациям образцов // Диагностика напряженного состояния породных массивов. Новосибирск: ИГД СО РАН. - 1980.-С. 67-70.

109. Карташов Ю.М., Матвеев Б.В., Михеев Г.В. Прочность и деформируемость горных пород. М.: Недра. - 1979. - 269 с.

110. Карташов Ю.М., Николайчук Н.А., Мансуров В.А. Методы, аппаратура и результаты исследований горных пород в запредельной области деформирования. М.: ЦНИЭИуголь. - 1978. - 17 с.

111. Кассин Г.Г., Филатов В.В. Геодинамический анализ ВМКС по геофизическим данным // Геофизические аспекты изучения геологического строения месторождений калийных солей. ВНИИГ. - 1989. - С. 75-83.

112. Катков Г.А. Определение напряжений в массиве пород контактными методами. Новосибирск: Наука. — 1983.

113. Кимков В.И. Исследование опорного горного давления с использованием плотностного гамма гамма метода // Методология измерений напряжений в массиве горных пород. - Новосибирск. - 1978. - С. 89-91.

114. Козырев А.А. Дифференциация тектонических напряжений в верхней части земной коры с целью управления динамическими проявлениями горного давления: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. Новосибирск. -1993.-С. 43.

115. Колтунов М.А. Ползучесть и релаксация. М.: Высшая школа. - 1976. -262 с.

116. Кондратов А.Б., Барях А.А. Гамма каротажное исследование нарушенности пород вокруг горных выработок // Физические свойства пород в массиве. - Новосибирск. - 1982. - С. 44 - 50.

117. Константинова С.А. Методические подходы, применяемые для решения задач геодинамической безопасности при разработке Верхнекамского месторождения калийных солей // Сборник научных статей. Пермь. - 2002. - С. 18-40.

118. Константинова С.А. Хронусов В.В. Соколов В.Ю. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость пород в окрестности очистных выработок при разработке одного сильвинитового пласта // Изв. ВУЗов. Горный журнал. 1993. - №4. - С. 40-45.

119. Константинова С.А., Кассин Г.Г. К анализу природных причин аварии на втором Соликамском руднике 05.01.95 // Геомеханика в горном деле. Доклады Международной конференции. Екатеринбург. - 2003. - С. 212-224.

120. Константинова С.А., Мараков В.Е., Аникин Н.Ф., Чернопазов С.А. Современный методический уровень оценки устойчивости несущих элементов системы разработки калийных и калийно-магниевых руд // Сборник научных статей. Пермь. - 2002. - С. 61-71.

121. Константинова. С.А., Папулов JI.M., Хронусов В.В. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость пород в окрестности очистных выработок верхнего разрабатываемого сильвинитового пласта // Изв. ВУЗов. Горный журнал. 1993. - №7. - С. 40-45.

122. Константинова С.А., Титов Б.В., Шинкевич С.Р. Методика расчета ширины целиков на калийных рудниках при взаимодействии их с закладочным материалом. // Разработка калийных месторождений. Межвузовский сборник научных трудов. Пермь. - 1989. - С. 80-87.

123. Космодиамианский А.С. Упругое равновесие анизотрпной пластинки с конечным числом эллиптических отверстий // Изв. АН Арм.ССР. Серия физ.-мат. 1960. - Т. 13. - №6.

124. Горная энциклопедия. -М.: Советская энциклопедия. 1984.

125. Кропоткин П.Н. Тектонические напряжения в земной коре по данным непосредственных измерений // Напряженное состояние земной коры. М.: Наука. - 1973.-С. 21-31.

126. Крупенников Г.А., Филатов Н.А., Амусин Б.З., Барковский В.М. Распределение напряжений в породных массивах. М.: Недра. - 1972. - 144 с.

127. Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. Пермь. - 2001. - 427 с.

128. Кудряшов А.И. Основные черты геологического строения Верхнекамского калийного месторождения. // Повышение эффективности разработки Верхнекамского калийного бассейна. Сб. материалов / Под ред. Ю.П. Ольхови-кова. Пермь. - 1986. - 184 с.

129. Кузнецов Г.Н. Механические свойства горных пород. М.: Углетехиз-дат.- 1947.- 180 с.

130. Курленя М.В. Теория и практика измерений напряжений в осадочных горных породах (обзор) // Измерение напряжений в массиве горных пород. -Новосибирск: ИГД СО АН СССР. 1972. - С. 27-53.

131. Курленя М.В., Леонтьев А.В., Попов С.Н. Развитие метода гидроразрыва для исследования напряженного состояния массива горных пород // ФТПРПИ. 1994. - № 1. - С. 3-20.

132. Курленя М.В., Опарин В.Н. Скважинные геофизические методы диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния массивов горных пород. Новосибирск: Наука. - 1999. - 333 с.

133. Курленя М.В., Попов С.Н. Оценка исходного напряженного состояния соляного массива методом гидроразрыва // ФТПРПИ. 1995. № 5. - С. 17-24.

134. Курленя М.В., Попов С.Н. Теоретические основы определения напряжений в горных породах. Новосибирск: Наука. - 1983. - 97 с.

135. Лаптев Б.В. О динамических напряжениях при землетрясениях и квазирезонансных явлениях в соляных породах // Сборник научных статей ОАО «Галургия». Пермь. - 2002. - С. 41-46.

136. Лаптев Б.В. Предотвращение газодинамических явлений на калийных рудниках. М.: Недра. - 1994. - 141с.

137. Лаптев Б.В. Об удароопасности соляных пород Верхнекамского месторождения // Безопасность труда в промышленности. 2001.- № 4.-С.17-18.

138. Лаптев Б.В. Об управлении энергией горного давления при разработке Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей // В Сб. научных статей. Пермь. - 2002. - С. 47-60.

139. Левинсон-Лессинг Ю.Ф., Зайцев А.И. К вопросу о давлении в туннелях //Избр. Труды. Л.: Изд. АН СССР. - Т.З. - 1953.

140. Леонтьев А.В. Разработка методов и инструментальных средств геомеханического мониторинга породных массивов: Дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. Новосибирск. - 1997. - 365 с.

141. Леонтьев А.В., Петров В.Е. Блочно-модульный принцип построения геомеханических измерительно-вычислительных комплексов // ФТПРПИ. -1997. -№1.

142. Леонтьев А.В., Попов С.Н. Использование измерительного гидроразрыва в практике геомеханических исследований //Геомеханика в горном деле: Доклады Междун. конференции. Екатеринбург. - 2003. - С. 3-11.

143. Линьков A.M. Об устойчивости при разупрочнении пород во времени. -ФТПРПИ. 1989. -№1.- С. 12-22.

144. Лодус Е.В. Энергообмен при деформировании и разрушении горных пород: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. 1993. - 37 с.

145. Лодус Е.В. Временные характеристики горных пород Л Тр. Горное давление и горные удары. Л.: ВНИМИ. - 1975. - С. 51-57.

146. Лодус Е.В. Структурно-механические исследования соляных пород. -М.: ЦНИЭИуголь. 1978. - № 1.-С. 30-31.

147. Лыков К.Г. Разработка методов определения напряженного состояния массива горных пород на основе их эмиссионных эффектов памяти: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. 1990. - 16 с.

148. Львова А.В. Сдвижение земной поверхности при подземной разработке калийных солей в ГДР и ФРГ // Труды ВНИИГ. 1969. - Вып. 51. - С. 47-61.

149. Малахов Г.М., Черноус А.П. Вскрытие и разработка рудных месторождений на больших глубинах. М.: Госгортехиздат. - 1960.

150. Маловичко А.А., Сабиров Р.Х., Шулаков Д.Ю. Сейсмический контроль за динамикой развития аварийной ситуации на калийном руднике // Горные науки на рубеже XXI века // Мат. международной конференции. Екатеринбург. - 1998.-С. 171-176.

151. Мараков В.Е. Совершенствование методов расчета конструктивных элементов камерной системы разработки калийных пластов Верхнекамского месторождения: Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Пермь. -1997. - 181 с.

152. Мараков В.Е., Нестеров М.П., Непримеров А.Ф. Изменение напряжений в сильвинитовых целиках в зависимости от их возраста и расположения в выработанном пространстве // Напряженное состояние породных массивов. -Новосибирск: ИГД СО АН СССР. 1978. - С. 3-5.

153. Марков Г.А. Тектонические напряжения и горное давление в рудниках Хибинского массива. Л.: Наука. - 1977. - 213 с.

154. Марков Г.А., Савченко С.Н. О влиянии неровностей земной поверхности на распределение напряжений в массиве пород под действием горизонтальных сил // Совершенствование работ на рудниках Кольского полуострова. -Л.: Недра. 1972.-С. 30-33.

155. Маховиков В.И. Плоская задача теории упругости анизотропной среды для внешности неограниченного числа равных эллиптических отверстий // Изв. ВУЗов. Математика. 1962. - № 3.

156. Медведев И.И., Полянина Г.Д. Газовыделения на калийных рудниках. -М.: Недра. 1974.-198 с.

157. Менцель В., Шрейнер В. Закономерности механического поведения каменных солей в лабораторных и натурных условиях // Механика горных пород. Алма-Ата: Наука. - 1975. - С. 64-78.

158. Методическое руководство по ведению горных работ на рудниках Верхнекамского калийного месторождения. М.: Недра. - 1992. - 468 с.

159. Методы и средства решения задач горной геомеханики. М.: Недра. -1987.-247 с.

160. Мячкин В.И., Соловьева Р.П. Изучение распространения упругих волн ультразвуковой частоты на малых базах в горных породах в условиях естественного залегания // Изв. АН СССР. Серия геофиз. - 1960. - № 1.

161. Напряженное состояние земной коры. М.: Наука. - 1973. - 186 с.

162. Нестеренко Г.Н. Методика и некоторые результаты исследований камерно-столбовой системы разработки // Методы определения размеров опорных целиков и потолочин. М. - 1962. - С. 153-161.

163. Нестеров М.П. Об инженерных методах расчета ленточных целиков // Горный журнал. №9. - 1968.

164. Нестеров М.П., Аникин Н.Ф. Основные закономерности деформирования земной поверхности на Верхнекамском калийном месторождении, методы его предрасчёта // Механика горных пород при разработке месторождений природных солей. JI. - 1974. - С. 3-21.

165. Нестеров М.П., Мараков В.Е. Основные горнотехнические меры охраны подрабатываемых объектов на калийных рудниках // Механика горных пород при разработке месторождений природных солей. JI. - 1974. - С. 94-101.

166. Ожегов С.И. Словарь русского языка.- М.: Русский язык.- 1981— 748с.

167. Оловянный А.Г., Рыженьков A.M. Результаты определения напряженного состояния крутопадающих калийных залежей Прикарпатья // Совершенствование разработки соляных месторождений: Межвуз. научн. тр. ППИ. -Пермь. - 1990. - С. 78-80.

168. Опарин В.Н. К основам скважинной геофизической дефектоскопии // ФТПРПИ. 1982. - № 6. - С. 23-33.

169. Осипов С.Н., Волошин Н.Е. География динамических проявленийаномальных напряжений горных пород при подземной разработке. Современные проблемы механики горных пород. Л.: Наука.-1972.-С. 152- 163.

170. Панин В.И. Исследования напряжённого состояния горных пород физическими методами: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. 1970. - 18 с.

171. Панин В.И. Прогноз напряженного состояния пород в массиве на стадии геологоразведочных работ // Механика горных пород при подземном строительстве и освоении месторождений на больших глубинах. Л.: Наука. -С. 68-75.

172. Панин В.И., Горбунов Ю.Г., Павлов В.П. Геомеханическая интерпретация материалов геологоразведочного бурения // Геомеханическое обеспечение разработки месторождений Кольского полуострова. Апатиты. - 1989. - С. 14-19.

173. Панин В.И., Турчанинов И.А. Влияние напряжённого состояния массива на скорость распространения упругих волн // ФТПРПИ. 1970. - №2.

174. Паньков И.Л. Деформирование и разрушение контактов соляных пород: Диссертация на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Пермь. - 2000. - 172 с.

175. Паньков И.Л. Влияние упругой энергии, накапливаемой нагружающим устройством, на характер запредельного деформирования образцов соляных пород // Материалы научной сессии ГИ УрО РАН по результатам НИР в 2001 году. Пермь. - 2001. - С. 34-37.

176. Пеньков Р.С., Вопилкин А.А. Расчет опорных целиков при добыче каменной соли. — Киев: Изд. АН УССР. 1950.

177. Петухов И.М. Горные удары на угольных шахтах. М.: Недра. - 1972. -221с.

178. Петухов И.М. Горные удары на шахтах Кизеловского бассейна. -Пермиздат. -195 с.

179. Петухов И.М., Егоров П.В., Шаталов B.C. О предотвращении горных ударов на глубоких рудниках СССР // Безопасность труда в промышленности.1971.-№10.-С. 5-7.

180. Петухов И.М., Егоров П.В., Винокур Б.Ш. Предотвращение горных ударов на рудниках. М.: Недра. - 1984. - 229 с.

181. Петухов И.М., Линьков A.M. Механика горных ударов и выбросов. -М.: Недра. 1983.-280 с.

182. Петухов И.М., Линьков A.M., Телужанов М.А. Новые методы расчета целиков//ФТПРПИ.- 1984.-№3.-С. 13-17.

183. Полянина Т.Д., Виноградов Ю.А. Взаимосвязь складчатости и напряженно-деформированного состояния карналлитового пласта // Разработка калийных месторождений. Пермь. - 1989. - С. 68-71.

184. Полянина Г.Д., Жихарев С.Я. Оценка напряжённого состояния пород сейсмоакустическим методом. Изв. ВУЗ. Горный журнал.-1983. -№ 3 - С. 3-5.

185. Полянина Г.Д., Земсков А.Н., Падерин Ю.Н. Технология и безопасность разработки Верхнекамского калийного месторождения. — Пермь. 1990. -261 с.

186. Пономарев B.C., Стрижков С.А., Терентьев В.А. Исследование акустической эмиссии образцов горных пород в условиях разгрузки: Докл. АН СССР. 1991.-Т. 317.-N5.

187. Применение сейсмоакустических методов в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра. - 1992. - 259 с.

188. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках. М.: Изд. АГН.- 1997.-376 с.

189. Проскуряков Н.М., Губанов В.А. Результаты определения напряжений в калийных рудниках // Технология и безопасность разработки горных работ на калийных рудниках: Межвуз. сб. научн. тр. -111Ш. Пермь. -1986. - С. 78-80.

190. Проскуряков Н.М., Карташов Ю.М., Ильинов М.Д. Эффекты памяти горных пород при различных видах их нагружения // Эффекты памяти в горных породах. М.: МГИ. - 1986. - С. 22-37.

191. Проскуряков Н.М., Ковалев О.В. Исследование напряженного состояния калийных пластов в зонах геологических нарушений // Напряженное состояние породных массивов. Новосибирск. - 1978. - С. 7-9.

192. Проскуряков Н.М., Ковалев О.В., Мещеряков В.В. Управление газодинамическими процессами в пластах калийных руд. М.: Недра. - 1988.

193. Проскуряков Н.М., Пермяков Р.С., Черников А.К. Физико-механические свойства соляных пород. Л.: Недра. - 1973. — 271 с.

194. Проскуряков Н.М., Трофимов А.Ю. Исследование напряжений в зонах геологических нарушений выбросоопасных калийных пластов // Диагностика напряженного состояния и свойств горных пород в массиве. Новосибирск. - 1980.-С. 96-98.

195. Ставрогин А. Н., Тарасов Б.Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. С.-П.: Наука.- 2001.- 343 с.

196. Протосеня А.Г., Жихарев С.Я., Долгий И.Е. Геомеханика массивов и устойчивость подготовительных выработок. С-П. - 2004. - 239 с.

197. Прочностные и деформационные характеристики бетонов при одноосном кратковременном статическом сжатии и растяжении Методические указания.: Государственная система обеспечения единства измерений. МИ 11 — 87. М.: Изд. Стандартов. - 1989. - С.79.

198. Райе Дж. Математические методы в механике разрушения // В кн.: Разрушение. Т.2 / под ред. Г. Либовиц. М.: Мир. - 1975.

199. Расчет и экспериментальная оценка напряжений в целиках и краевых частях пласта угля (методические указания). Л.: ВНИМИ.- 1973,- 130 с.

200. Регистратор импульсов электромагнитной и акустической эмиссии «АЭР-ЭМИ-Комби».- Фрунзе: Изд. ИФиМГП. 1991. - 56 с.

201. Резниченко Ю.В. Исследование горного давления геофизическими методами. М.: Наука. - 1967.

202. Рекомендации по изучению напряжённого состояния пород сейсмоа-кустическими методами. М. - 1986. - 86 с.

203. Ржаницин А.Н. Некоторые вопросы механики систем деформирующихся во времени.-М.: Госиздат. 1947. - С. 100-110.

204. Ржевский В.В., Ямщиков B.C., Шкуратник B.JI. и др. Эмиссионные эффекты памяти в горных породах // Эффекты памяти в горных породах. М.: Изд. МГИ.- 1986. -С. 6-10.

205. Ржевский В.В, Ямщиков B.C. Ультразвуковой контроль и исследования в горном деле. -М: Недра. 1968. - 82 с.

206. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Физика горных пород. М. - 1973. - 285 с.

207. Резниченко Ю.В., Силаева О.И. Шамина О.Т. Сейсмоакустические методы изучения напряжённого состояния горных пород на образцах и в массиве // Тр. Геофиз. Института АН СССР. 1956. - №34. - С. 81 - 84.

208. Руководство по оценке состояния и свойств угольного массива сква-жинными гидравлическими датчиками. Новосибирск: ИГД СО РАН. - 1978. -58 с.

209. Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. М.: Уг-летехиздат. - 1954. - 384 с.

210. Руппенейт К.В., Давыдова Н.А. Обоснование инженерного метода определения давления на междукамерные целики // В кн. «Физико-механические свойства, давление и разрушение горных пород». М.: Изд. АН СССР. - 1962. -Вып. №1.

211. Руппенейт К.В., Либерман Ю.М. Введение в механику горных пород. М.: Горгостехиздат. - 1960. — 384 с.

212. Рябов В.Е. Связь напряженного состояния соляного массива Верхнекамского месторождения и складчатости промышленных пластов // Технология подземной разработки калийных месторождений. Пермь. - 1988. - С. 6-8.

213. Савченко А.Ф. Методика расчета опорных целиков на соляных шахтах Артемовского месторождения // Труды ВНИИСоль. 1970. - Вып. №14. - С. 25-36.

214. Санфиров И.А., Бабкин А.И. Контроль состояния горного массива методами многоволновой шахтной сейсморазведки // Горный вестник. М.: Академия горных наук. - 1998. - № 6. - С. 94-99.

215. Санфиров И.А. Рудничные задачи сейсморазведки МОГТ. -Екатеринбург: УрО РАН. 1996. - 167 с.

216. Сашурин А.Д. Измерение напряженного состояния массива крепких горных пород на больших базах // Измерение напряжений в массиве горных пород. Новосибирск: ИГД СО АН СССР. - 1976.

217. Слесарев В.Д. Определение оптимальных размеров целиков различного назначения. Углетехиздат. - 1948. - 194 с.

218. Специальные мероприятия по безопасному ведению горных работ на Верхнекамском месторождении калийных солей в условиях газового режима // Пермь Березники - Соликамск. - 1993. - 35 с.

219. Ставрогин А.Н., Лодус Е.В. Семенова Е.Ю. Каталог механических свойств горных пород при широкой вариации видов напряженно деформированного состояния и скорости деформирования. - Л.: ВНИМИ. - 1976.

220. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. М.: Недра. - 1985. — 271 с.

221. Стариков Н.А. Разработка рудных месторождений на больших глубинах. Харьков: Металлургиздат. - 1956. - 189 с.

222. Стебаков В.А. О возможности возникновения горных ударов на Джезказганском руднике. Горный журнал. - 1976. - № 10. - С. 27 - 30.

223. Степанов В .Я., Батугин С.А. Оценка влияния анизотропии горных пород на точность определения напряжений методом разгрузки // ФТПРПИ. -1967.-№3.-С. 124-127.

224. Стоматиу М. Расчет целиков на соляных рудниках. М.: Госгортехиз-дат.- 1963.- 108 с.

225. Талобр Ж. Механика горных пород. М.: Углетехиздат. - 1960. - 430 с.

226. Телегина Е.А. Контроль результатов математического моделирования состояния подработанного массива по данным нарастания оседания земной поверхности // Материалы научной сессии ГИ УрО РАН. Пермь. - 2001. - С. 16 — 17.

227. Техника контроля напряжений и деформаций в горных породах. JL: Наука. - 1978.-224 с.

228. Техника экспериментального определения напряжений в осадочных породах. Новосибирск.: Наука. - 1975. - 150 с.

229. Тимантеев О.А., Зильбершмидт В.Г. Оценка нарушенности массива вокруг горных выработок на калийных рудниках // Шахтное строительство. -1976.-№2.-17 с.

230. Титов Б.В. Исследования и разработка метода определения длительной прочности соляных пород: Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. JI. -1984.-246 с.

231. Токсаров В.Н. Оценка напряженного состояния соляного массива с использованием акустоэмиссионного эффекта памяти горных пород // Комплексное освоение недр Западного Урала: Мат. Научн. сессии ГИ УрО РАН. -Пермь. 1998.-С. 6-8.

232. Токсаров В.Н., Бруев А.Н. Об изменение степени нагружения соляных целиков//Горное эхо. 1998. - №1. - С. 12-13.

233. Троллоп Д., Бок X., Уоллес К., Фултон М. Введение в механику скальных пород. М.: Мир. - 1983. - 276 с.

234. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. JL: Недра. - 1977.

235. Устюгов М.Б., Меркулов А.В. О напряженном состоянии соляного массива Солотвинского рудника // Механика разрушения горных пород. -Фрунзе. 1980.-С. 50-53.

236. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра -1987.-221 с.

237. Файф У., Прайс Н., Томсон А. Флюиды в земной коре. М.: Мир. -1981.-336 с.

238. Фалаллеев Г.Н. Реологические свойства горных пород и их корреляция с основными физико-механическими характеристиками: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Фрунзе. - 1990. — 15 с.

239. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М.: Недра. -1965.-278 с.

240. Цимбаревич П.М. Механика горных пород. Углетехиздат. - 1948. -184 с.

241. Чабдарова Ю.И., Букин А.И. Исследование напряжений в массиве горных пород Джезказганского месторождения. Измерения напряжений в массиве горных пород. Новосибирск: Наука. - 1970. - С. 330 - 343.

242. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. -М.: Наука. 1974. -640 с.

243. Черников А.К., Проскуряков Н.М. Расчет геометрических параметров камер и целиков при камерных системах разработки калийных рудников // Изв. ВУЗов. Горный журнал. 1980. - №11. - С. 10-15.

244. Чирков С.Е., Старосельский А.В., Присташ В.В. Методика определения вязкости разрушения (трещиностойкости). М.: ИГД им. А.А. Скочинско-го. - 1990.

245. Шаманская А.Т. Исследование стреляния пород и разработка мер борьбы сними на рудниках Горной Шории: Автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — Кемерово. 1971. - 20 с.

246. Шаманский Г.П., Воронцов В.Н., Габдрахимов И.Х. Натурные исследования физико-механических свойств сильвинитовых пород Верхнекамского месторождения // Труды ВНИИГ. JI. - 1977. - С. 28-32.

247. Шардаков И.Н., Трояновский И.Е., Труфанов Н.А. Метод геометрического погружения для решения краевых задач теории упругости. Свердловск: УНЦ АН СССР. - 1984. - 66 с.

248. Шевяков Л.Д. Избранные труды. М.: Наука. - 1968. - 276 с.

249. Шейнин В.И. О напряженном состоянии пород на реальном контуре горной выработки. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1973.- С.29-31.

250. Шемякин Е.И., Курленя М.В., Кулаков Г.И. Кольцевые скважинные датчики для геомеханических исследований. Новосибирск: Изд. СО РАН. -1985.- 133 с.

251. Шерман Д.И. К вопросу о напряженном состоянии междукамерных целиков (упругая весомая среда, ослабленная двумя отверстиями эллиптической формы) // Изв. АН СССР, ОТН. 1952. - № 6. - С. 840-857; №7. - С. 9921000.

252. Шиман М.И. Предотвращение затопления калийных рудников. М.: Недра. - 1992. - 175 с.

253. Ширко Г.И. О расчете междукамерных целиков при камерной системе разработки //Труды ВНИИГ. Л. - 1953. - С. 118-151.

254. Шкуратник В.Л., Лавров А.В. Эффекты памяти в горных породах (физические закономерности, теоретические модели). М.: АГН. - 1997. - 159 с.

255. Шокин Ю.Н. Анализ причин затопления калийных рудников ГДР и ФРГ подземными водами и рассолами // Труды ВНИИГ. 1969. - Вып. 51. - С. 23-40.

256. Шпаклер Г. Разработка месторождений калийных солей. JL: ОНТИ. -1935.-338 с.

257. Шуплецов Ю.П. Прочность и деформируемость массивов скальных пород около выработанных пространств: Дисс. докт. техн. наук. Екатеринбург. - 1998. - 291 с.

258. Шуплецов Ю.П. Прочность и деформируемость скальных массивов. — Екатеринбург. 2003. - 193 с.

259. Эффекты памяти в горных породах. М.: МГИ. - 1986. - 127 с.

260. Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. М.: Недра. - 1982. - 296 с.

261. Ямщиков B.C. Волновые процессы в массиве горных пород. М.: Недра. - 1984.-271с.

262. Ямщиков B.C., Шкуратник B.JL, Лыков К.Г., Фарафонов В.М. Оценка напряженного состояния массива на основе эмиссионных эффектов памяти горных пород околоскважинного пространства // ФТПРПИ. 1991. - № 2. - С. 2629.

263. Ямщиков B.C., Шкуратник B.JI., Лавров А.В. Эффекты памяти в горных породах (обзор) // ФТП РПИ. 1994. - № 5. - С. 57-69.

264. Яржемский Я.Я. Калийные и калиеносные галогенные породы. Новосибирск: Наука. - 1967.- 218 с.

265. Ahoner L. Seismologische Untersuchung des Gebirgsschlages am 13. Marz 1989 bei Volkershausen (DDR) im Kalibergbaugebiet an der Werra. Kali und Steinsalz.- 1989. -№ 10.

266. Anatjmy jf Crisis//Can. Mining J. 1985. - Vol.106. - №12. - P. 10-11.

267. Asanov V., Baryakh A., Toksarov V., Anikin V. Connection physic-mechanical properties with details of salt thickness geological structure. Geotecnika w budownictwie i gornictwie. Wroclaw. - 2003. - P. 500-503.

268. Barakh A., Asanov В., Gheghin A., Tocsarov V., Pankov I. Dynamic failure of salt interchamber pillars. Geotechnica gornicza i budownictwo podzemne. -Wroclaw.-2001.-P. 5-13.

269. Barton N. Review of f new shear strehgth criterion for rock joints. Publ. Of the Norw. Geotechn. Inst. 105 (1974).

270. Baryakh A., Sanfirov I., Asanov В., Babkin A., Toksarov V., Geghin A., Bruev A. Tool checking of salt pillars state for prediction of their residual time working // Geotechnika gqrnicza i budownictwo podziemne. — Wroclaw. 2001. - P. 15-24.

271. Bieniwsky Z.T Mechanism of brittle Fracture of Rock //Int. J. Rock Mech/ Min/ Sci. 1967.- Vol.4. - P. 395 - 436.

272. Brase W. Brittle fracture of rock // State of stress in the Earth's Grust.

273. New York: Elsevier, 1964. P. 11-174.

274. Breth.H. Beitrag zur Ermittlung der Gebirgsverformug. Osterreich. Wasserwirschaft 4 (2952) Heft 12.

275. Brown E.T., Hoek E. Trends in relationships between measured in situ stresses and depth // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 15. 1978. - P. 211-215.

276. Cook N. G. W. The failure of rock // Int. J. Rock Mech. And Mining Sci. -1965. V.2. - N.4. - P. 389-404.

277. Dreyer W. Die Bedeutung von Modellversuchen an Salzgesteinen fur die Beurteilung gebursmechanicher Problem im Kaliberghau/ Bergakademia. 1964. -№16.

278. Gimm W., Pforr H. Gebirgsschlage in Kalibergbau unter Beruckshtigung von Brfahrungen des Kohlen und Erzberbaus, Preiberger Forschungshefte, A. 173, Akademie- Verlag Berlin. 1961.

279. Goodman R/ The mechanical prperties of joints // Adv. Roch. Mech. -1974. V.l/ Pt A. - P. 127-140.

280. Gook N.G The failure of roc // Int. J. Mech. Min. Sci.- 1965ю- Vol. 2.-№4.-P.3 89-403.

281. Gruner M. L. Cours d'exploitations des mines. Metodes d'exploitation en carriere souterraine et. Editerur: Ecole Speciale des trvaux publics. 1933.ed.II-e.,III-e livre.

282. Guenot A. Contraintes et rupturres autour de forages petroliers // To be published Proc. 6 th Congr. I.S.M.R. Montreal. - 1987.

283. Hast N. The state of stresse in the upper of the Earth's Crust // Engng. Geol.2. — 1967. № 1.-P. 5-17.

284. Haton de la Goupilliere, Cours d'exploitations des mines. Editeur Dunod. -Paris. 1931.

285. Heim A. Mechanismus der Gebirgsbildung. Bale. - 1898.

286. Kaiser J. Erkenntnisse und Folgerungen aus der Messung von Gerausehen bei Zugbeanspruchung von metallischen Werkstoffen // Archiv fur das EisenhuIIenwesen. 1953. - V. 24 - №. 1-2.

287. Kegel K. Teorie der Druckfestisgkeitsbestimmung von Gesteinen insbesondere von Salzgesteinen // Bergakademie. 1957. - №8.

288. Kojima Т., Matsuki K. A fundamental study on the Kaiser effect in rock for tectonic stress measurement / j. Acoust. Emission. 1990. - V 9. - N 4.

289. Leeman E. R. The С SIR «Doorpstopper» and trixial rock stress measuring instruments developed by the CSIR // J. S. Afr. Inst. Metall. 1969. - Vol. 69. - № 7. -P. 305-339.

290. Lord A. E., Koerner R. M. Field determination of prestress (existing stress) in soil and rock masses using acoustic emission // J. Acoust. Emission. 1985. - V. 4. -№2/3.-P. 11-16.

291. Mayer A., Habib P., et Marchand R. Mesure en place des pressions de terrain. Congres I. N. I. С. H. A. R., Liege. 1951.

292. Oberti G., Carabelli E., Goffi L., Rossi, P. P. Study of an orthotropic rock mass: Experimental technigues, comparative avalysis of an results. In: Proc. 4th Cogr. ISRM, Vol.2 Montreux, 1979.

293. Panek L. A. Measurement of rock pressure vith a hydraulic cele // Mining Engng.- 1961.-V. 13.-№3.

294. Pforr H., Rosetz G.P. Ergebnisse und Erfahrungen hei Druckund Zugversuchen an Gesteinen des Kalibergbaus. VEB Deutacher Verlag fur Grundstoffindustrie. Leipzig. - 1966.

295. Rocha M., Lopes J. J. В., Silva J. N. A new technique for applying the method of the flat jack in the determination of stresses inside rock masses // In: Proc. 1st Congr. ISRM, Vol.2, Lissabon. 1966.

296. Rock Mechanics, Supplementum. 1980. - № 9. - 61 p.

297. Rummel F. Stresses and tectonics of the upper continental crust a review - Proceeding Rock Stress and Rock Stress Measurements. — Stockkholm. - 1956. - P. 177-186.

298. Salamon M. D.G. Roch mechaics of underground excavations// Advnces in Roch Mechanics Proceedings of the Third Congress of the Internations Soc. For Roch Mech. 1974. - V.l. - P. 951-1099.

299. Starfieled A. M., Fairhurst C. How hidh-speed computers can advance desighn of practical mine pillar systems// Engineering Mining Journal. 1968. V. 169.-P. 78-84.

300. Talobre M. J.: La mechanigue des roches. Paris: Dunod 1957.

301. Tornair G. Des dimension a donner aux pilliers des carriers etb des hressions auxguelles les terrains dans les hrofondeurs // «Annales des mines», 8-me serie. 1884.-V. 1886.-VII.

302. Wittke W. Rock Mechanics. Spring-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tocyo. 1990. - 1076 p.

303. Wittke, W., Pierau, B. Hasenbergtunnel S-Bahn Stuttgart -Felsmechanische Untersuchungen. In:Proc/2/ Nat. Tagung uber Ingenieur-geologie. -Fellbach.- 1979.