Геомеханическое обоснование устойчивости параллельных взаимовлияющих горизонтальных выработок в рудном массиве

Антонов, Юрий Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геомеханическое обоснование устойчивости параллельных взаимовлияющих горизонтальных выработок в рудном массиве
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Геомеханическое обоснование устойчивости параллельных взаимовлияющих горизонтальных выработок в рудном массиве"

_____На правах рукописи

АНТОНОВ Юрий Николаевич

с"

—.—^—^ ^ -

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЗАИМОВЛИЯЮЩИХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК В РУДНОМ МАССИВЕ

Специальность 25.00.20 - Геомеханика, разрушение

горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

о. 5

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003467892

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

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор

Огородников Юрий Никифорович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

Мустафин Мурат Газизович, кандидат технических наук

Лебедев Михаил Олегович Ведущее предприятие - ОАО «Гипроруда».

Защита диссертации состоится 5 июня 2009 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1160.

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

Автореферат разослан 27 апреля 2009 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

Актуальность работы.

Яковлевское железорудное месторождение является уникальным по запасам богатой руды и сложности геологических, гидрогеологических и горнотехнических условий.

Мощная залежь наклонного, почти крутого залегания, представленная более чем на 50% рыхлыми рудами, перекрыты породной толщей мощностью более 500 м. В покрывающих породах выделяют семь водоносных горизонтов с напором до 400 м. Залежь богатых руд на участке первоочередной отработки дренирована сетью транспортно-дренажных ортов и дренажных скважин. Осадки покрывающей рудной толщи и пород карбона с образованием водо-проводящих трещин, которые могут стать причиной прорывов воды в горные выработки при строительстве перекрытия и ведении очистных работ, недопустимы. Необходимость сохранения водозащитных свойств покрывающей рудной и породной толщи обуславливает высокие требования к ведению подготовительных, очистных и закладочных работ.

Значительный вклад в исследование устойчивости выработок и определения параметров НДС вмещающего массива и в целиках между выработками внесли: Н.С. Булычев, А.Н. Козлов, А.Г. Прото-сеня, О.В. Тимофеев, Ю.Н. Огородников, Н.Г. Савин, В.С.Сажин, Н.Н. Фотиева, И.В. Баклашов, Б.А. Картозия, И.Е. Долгий, О.В. Ковалев, К.В. Руппенейт, В.Л. Трушко, В.М. Шик, Л.А. Галин, Д.Д.Ивлев, В.М. Мирсалимов, П.И. Перлин, и другие.

Однако при строительстве защитных перекрытий при отработке слабых руд в сложных горно-геологических условиях возникают сложности с устойчивостью разделительных целиков и креплением близкорасположенных взаимовлияющих выработок. Определение безопасных параметров напряженно-деформированного состояния (НДС) целиков в массиве при различном порядке проведения и закладки параллельных выработок, пройденных буровзрывным и комбайновым способами, является задачей, актуальной для эффективной разработки Яковлевского и аналогичных по гидрогеологическим и горнотехническим условиям месторождений.

Цель диссертационной работы: обеспечение устойчивости выработок и несущей способности разделительных целиков при

проведении параллельных взаимовлияющих выработок в массиве слабых и средней крепости руд на участке первоочередной отработки Яковлевского рудника.

Основные задачи исследования:

- натурные наблюдения за состоянием вмещающего массива и устойчивостью одиночных и взаимовлияющих выработок в шахтных условиях;

- исследования прочностных свойств слабых и средней крепости руд на образцах неправильной формы;

- разработка конечноэлементной модели и выявление закономерностей изменения параметров полей напряжений, смещений и деформаций рудного массива при различном взаимном расположении, очередности проведения и качестве закладки параллельных выработок;

- разработка методики расчета нагрузок и выбор параметров крепи параллельных взаимовлияющих выработок.

Идея работы: С целью сохранения несущей способности рудных целиков и устойчивости взаимовлияющих выработок в массиве слабых руд следует обеспечить условия перераспределения давления рудной потолочины с рудных целиков на искусственные, путем применения рационального порядка, технологии проведения и закладки выработок, повышения качества их оконтуривания и крепления, с учетом особенностей деформирования рудного массива при предельном нагружении.

Методы исследований. Принята комплексная методика исследований, включающая:

- обследование параллельных взаимовлияющих выработок;

- шахтные наблюдения за смещениями и вывалами рудного массива по трассе выработок;

- определение параметров паспорта прочности руд в лабораторных условиях на образцах неправильной формы;

- математическое моделирование напряженно-деформированного состояния рудного массива, вмещающего параллельные взаимовлияющие выработки.

Научная иовизна работы:

- установлены закономерности изменения несущей способности разделительных целиков между выработками в зависимости от их ширины, технологии проведения, качества оконтуривания и заполнения закрепного пространства выработок; а также в сокращении эффективной ширины целиков за счет отжима руды в боках целиков;

- выявлены зависимости развития зон предельного состояния в кровле параллельных взаимовлияющих выработок от порядка их проведения относительно закладочного массива и величины переборов руды за крепью, что послужило основой разработанной методика прогнозирования нагрузок на крепь.

Защищаемые положения:

1. В железнослюдково-мартитовых и мартитовых рыхлых рудах вертикальные напряжения в целике шириной в один пролет параллельных выработок в 1,6 - 2,0 раза превышают фоновые. В центре целиков шириной в 2 и 3 пролета коэффициент концентрации напряжений соответственно уменьшается до 1,2 - 1,3 и 1,1 -1,15. За счет зон отжима и предельного состояния эффективная ширина и несущая способность целиков в рыхлых рудах снижаются на 30-35, 15- 18 и 8- 12 %.

2. Размеры зон предельного состояния в кровле выработок, пройденных вприсечку к бетонной закладке при последовательном порядке строительства защитного перекрытия увеличиваются пропорционально величине подработанного пространства и стабилизируются на уровне, зависящем от величины недозаклада; при недо-закладе 0,3 м и более рост зон предельного состояния прекращается после проходки и закладки 8-9 выработок.

3. В рыхлых рудах нагрузку на крепь выработок первой очереди следует определять по объему отслоившейся от массива руды, который зависит от способа проходки и пустот в закрепном пространстве; в выработках второй очереди, с учетом увеличения мощности зон возможного обрушения, нагрузка на крепь в 1,5 - 2,0 раза больше, за счет пустот и обрушений в кровле смежных выработок.

Практическая значимость работы:

- разработана методика прогнозирования и расчета нагрузок на крепь параллельных взаимовлияющих выработок при различном порядке и технологии их проведения в условиях Яковлевского рудника;

- обоснованы рациональные виды и параметры крепей при различном порядке проведения параллельных выработок;

- разработана конструкция металлической крепи для выработок, пройденных вприсечку к бетонному массиву (заявка «Металлическая крепь с консолью» №2008123353, приоритет от 09.06.2008)

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций: подтверждается значительным объемом экспериментальных натурных наблюдений за состоянием взаимовлияющих параллельных выработок; моделированием напряженно-деформированного состояния (НДС) массива, вмещающего параллельные выработки, при различном порядке проведения с учетом нелинейных свойств массива, методом конечных элементов; сходимостью полученных на моделях величин осадки покрывной толщи со смещениями глубинных реперов, измеренными маркшейдерской службой рудника в натурных условиях.

Апробация диссертадии: содержание и основные положения диссертационной работы докладывались на Международном форме молодых ученых «Проблемы недропользования» (Санкт-Петербург 2008 г.); ежегодных конференциях молодых ученых и студентов СПГГИ (ТУ) им. Г.В. Плеханова "Полезные ископаемые России и их освоение" (Санкт-Петербург, 2007, 2008 г.г.).

Личный вклад автора заключается: в сборе натурных данных по объекту исследования, обработке результатов обследования, создании конечно-элементной модели с учетом нелинейных свойств массива для исследования формирования полей напряжений вокруг взаимовлияющих параллельных выработок, анализе полученных результатов и сопоставлении их с натурными данными, выполнении экспериментов и разработке практических рекомендаций.

заявка на патент РФ «Металлическая крепь с консолью» для крепления параллельных выработок, проведенных вприсечку (в соавторстве с О.В. Тимофеевым и Р.И. Ларионовым)

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение и заключение, 3 приложения, список использованной литературы из 75 именований, 106 рисунков и 54 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В главе 1 выполнен анализ горно-геологических и гидрогеологических условий Яковлевского железорудного месторождения, методов расчета рудной потолочины и оценки устойчивости обнажений. Сформулированы цель и задачи исследований.

В главе 2 приведены результаты натурных наблюдений за состоянием параллельных взаимовлияющих выработок. Измерены величины переборов и недозаклада в кровле выработок. На образцах неправильной формы определены прочность руд различного типа при растяжении и сжатии.

В главе 3 представлены результаты моделирования НДС массива, вмещающего параллельные взаимовлияющие выработки при различном порядке их проведения и величине недозаклада.

В главе 4 разработана методика расчета нагрузок на крепь взаимовлияющих параллельных выработок в слабом рудном массиве. Даны рекомендации по выбору рациональных типов и параметров крепи.

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. В железнослюдково-мартитовых и мартитовых рыхлых рудах вертикальные напряжения в целике шириной равной одному пролету выработок в 1,6 - 2,0 раза превышают фоновые. В центре целиков шириной в 2 и 3 пролета коэффициент концентрации напряжений соответственно уменьшается до 1,2 - 1,3 и 1,1 - 1,15. За счет зон отжима и предельного состояния эффективная ширина и несущая способность целиков в рыхлых рудах снижаются на 30 -35,15 - 18 и 8 - 12 %

Исследование НДС, вмещающего параллельные выработки, представляет сложную геомеханическую задачу, не имеющую точ-

ного аналитического решения. С целью оценки НДС массива и зон неупругих деформаций (ЗНД) вокруг параллельных выработок, создано несколько плоских и пространственных нелинейных конечно-элементных моделей. Рудный массив заменялся нелинейно-деформируемой средой, с физико-механическими характеристиками мартит-железнослюдковой, рыхлой руды: модулем деформации 0,5-104 МПа, коэффициентом Пуассона 0,25; закладочного материала: 2,1-104 МПа, 0,25. Для реализации нелинейного характера деформирования массива использовано условие Кулона-Мора с показателями свойств богатых железных руд (БЖР) - сцеплением 3,6 МПа и углом внутреннего трения 25°. Естественное напряженно-деформированное состояние массива задавалось вертикальными напряжениями 8 МПа, приложенными к верхней грани конечно-элементной модели. Моделировался различный порядок проведения и закладки выработок с оставлением разделительных целиков различной ширины, равной одному, двум и трем пролетам выработки (4,9; 9,8; 14,7 метров).

Результаты моделирования выявили следующие закономерности. Между параллельными выработками в целике, шириной в один пролет (4,9 метров) вертикальные напряжения в 1,6 - 2,0 раза превышают фоновые (рис. 1, а). При этом зона отжима в боках выработок составляет 0,9 - 1,15 м (рис. 1, б). Следовательно, эффективная несущая способность целика шириной в один пролет в рыхлых рудах уменьшается на 30 - 35 %.

В центре целиков шириной в 2 и 3 пролета (9,8 и 14,7 метров) коэффициент концентрации напряжений соответственно уменьшается до 1,2 - 1,3 (рис. 2, а) и 1,1 - 1,15. Зона отжима уменьшает эффективную ширину целика между выработками на 15 - 18 (рис. 2, б) и 8 - 12%. Результаты согласуются с данными натурных наблюдений за состоянием параллельных взаимовлияющих выработок.

Предел прочности на сжатие рыхлой железнослюдково-мартитовой (ЖСМ) и мартит-гидрогематитовой (МГГ) руды, по испытаниям, выполненным соискателем в научном центре СПГГИ (ТУ) на образцах произвольной формы, находится в пределах: ЖСМ 1,7 - 4,8 МПа, МГГ 5,3 - 16,3 МПа (табл. 1). Результаты испытаний,

по сопоставлению с данными, полученными ранее по другим методикам (методом сверления; испытаниями уплотненных образцов), занимают промежуточное положение.

х к 3

ея

X о

■зС Н X о к 3 X -3-

•е-

о е выработками, м

^ и

Рис. 1. Коэффициент концентрации напряжений (а) и зоны деформаций (б) в целике шириной в один пролет выработки: 1 - зона разрушенной породы; 2 - зона пластических деформаций; 3 - упругая область.

■О- х.

-э-

Расстояние между выработками, м

Рис. 2. Коэффициент концентрации напряжений (а) и зоны деформаций (б) в целике шириной в два пролета выработки: 1 - зона разрушенной породы; 2 - зона пластических деформаций; 3 - упругая область.

Таблица 1

Прочностные свойства богатых железных руд Яковлевского _месторождения __

Наименование руд Предел прочности Угол внутреннего трения, градус Сцепление, МПа

при одноосном сжатии, МПа при одноосном растяжении, МПа

Метод разрушения сферическими инденторами

Руда богатая железнослюдко-во-мартитовая и маргитовая Проба 1 1.52-1.9 1,71 0,07-0,19 0,13 22-31° 26° 0,47-0,59 0,53

Проба 2 4,36-5,2 4,78 0,29-0,56 0,42 21-27° 24° 1,35-1,8 1,57

Руда мартит-гидрогематитовая Проба 1 4.32-6.26 5,29 0,45-0,85 0,65 16-24° 20° 1,46-2,24 1,85

Проба 2 8,9723,67 16,32 0.69-2,31 1,50 22-26° 24° 2,88-7,8 5,34

Метод сверления

Руда богатая железнос-людково-мартитовая и мартитовая 8,7-13,8 11,2 0,8-2,4 1,6 23-27° 25° 2,9-4,4 3,6

Руда гидрогематит-мартитовая 2,6-8,4 6,9 0.9-3,0 1,9 14-20 16 0,6-2,7 1,8

Метод, определения на уплотненных образцах

Руда богатая железнос-людково-мартитовая и мартитовая 0,058 -1,15 0,83 8-9 0,025 -М 0,36

Руда мартит-гидрогематитовая 0,45 - 2,42 1,087 23 0,150,80 0,36

Целик находится в предельном состоянии и при задержках с закладкой выработок устойчивость целика может быть нарушена. Следовательно, в рыхлых рудах повышение напряжений в целиках шириной 4,9 - 9,8 м между параллельными выработками и разрушение боков целиков являются факторами, определяющим устойчивость выработок. При ширине целика в 3 и более пролетов выработок взаимным влиянием на их устойчивость можно пренебречь.

2. Зона предельного состояния о кровле выработок, пройденных вприсечку к бетонной закладке при последовательном порядке строительства, растет пропорционально пролету подработанного пространства и стабилизируется на уровне, зависящем от величины пустот под кровлей перекрытия.

При полной, на все сечение, закладке выработок, пройденных вприсечку к бетону, зона отжима к боку выработки увеличивается в 2 раза по сравнению с одиночной выработкой. Нагрузка на крепь и размеры зон отжима практически не зависят от пролета подработанного пространства (рис. 3, а). Недозаклад в 0,1; 0,3; 0,5 м увеличивает зону отжима в боку выработки в 2,8; 3,5; 4 раза по сравнению с одиночной выработкой и составляет 2,0; 2,5 и 2,8 м (табл. 2).

Таблица 2

Размер (м) зоны неупругих деформаций в боку и кровле при

последовательном (вприсечку) проведении выработок.

Расположение зоны неупругих деформаций Полная закладка Величина недозаклада, м

0,1 | 0,3 | 0,5

Размер зоны неупругих деформаций, м

Бок выработки 1,4 2,0 2,5 2,8

Кровля выработки 0,8 3,3 6,7 8,6

При недозакладе в 0,1 ми более зона неупругих деформаций наблюдается не только в боку, но и в кровле смежных выработок (рис. 3, б - г). Размер зоны отжима в кровле зависит от величины пустот в кровле и увеличивается пропорционально пролету подработанного пространства. Зона предельного состояния растет равномерно по мере увеличения подработанного пространства и стабилизируется на уровне, зависящем от величины недозаклада (рис. 3). Очевиден эффект зависания рудной потолочины над подработанной площадью. Стабилизация размеров зоны предельного состояния наблюдается с момента посадки потолочины на бетонное перекрытие.

Дальнейшее проведение выработок вприсечку к бетонной закладке в направлении развития проходческих работ по нарушенному целику будет осложнено возможными отслоениями и вывалами с боков и кровли.

Недозаклад 0,1 м

Недозаклад 0,3 м

Недозаклад 0,5 м

Рис. 3. Динамика формирования зон предельного состояния вокруг выработок в кровле и боках при последовательном проведении и закладке ортов: 1, 2, ... 13 - порядок проведения выработок.

3. В рыхлых рудах нагрузка на крепь выработок первой очереди создается отслоившейся от массива рудой, объем которой зависит от способа проходки и пустот, оставленных без забутовки при креплении; в выработках второй очереди мощность зон возможного обрушения и нагрузки на крепь в 1,5 - 2,0 раза больше, за счет пустот и обрушений в кровле смежных выработок.

Схема формирования вертикальной нагрузки на арочную крепь выработки первой очереди, не испытывающей влияния параллельных выработок, представлена на рис. 4. Рассматривается неблагоприятный случай. В кровле оставлены незабученные пустоты толщиной Ак. Руда в кровле обрушается в объеме, достаточном для подбучивания контура свода разуплотненной рудой. Мощность слоя обрушенной руды т определяется в зависимости от ее плотности в своде обрушения по равенству массы до и после обрушения:

/■т = ур(т + Ак)

где у, у - плотность руды в целике и в своде обрушения. Тогда вертикальная нагрузка на крепь д = у-т определяется из выражения решенного относительно " т ":

<7 = У-Д,—или ? =

где к = Л - коэффициент разрыхления руды в своде обрушения.

' Гр

По данным натурных наблюдений мощность зоны разуплотнения в среднем составляет при буровзрывном способе 0,7 - 0,9 м, при комбайновом 0,3 - 0,5 м. При переборах в кровле до 0,3 м вертикальная нагрузка на арочную крепь возрастает на 20%, при переборах 0,5 м - на 40%, по сравнению с нагрузкой при полной закладке закрепного пространства выработки.

Расчетные нагрузки на крепь КМП-АЗ при переборах 0,2; 0,3; 0,5 м представлены в таблице 3.

Рис. 4. Схема формирования нагрузки на крепи выработок первой очереди: В1 и К -параметры крепи; Дк - линейные переборы руды в кровле; т - мощность слоя обрушенной руды в кровле; В - ширина основания свода естественного равновесия.

Таблица 3

Вертикальная нагрузка на крепь КМП-АЗ

Величина переборов Д,,м Плотность руды, у = 23 кН/м3 ' р Плотность руды, ^ = 25кН/м3

ш, м с], кН/м2 гп, м ц, кН/м2

0,2 0,46 15,2 0,63 20,6

0,3 0,69 22,8 0,94 30,9

0,5 1,15 37,9 1,56 51,5

По данным зондирования закрепного пространства, среднее значение переборов в выработках, пройденных комбайном, составляет 0,26 м. Таким образом, при качественной забутовке расчетная вертикальная нагрузка не превышает 23 - 30 кН/м2. При буровзрывном способе проходки нагрузка возрастает в 1,5 раза. Таким образом, переход от буровзрывного на комбайновый способ проходки позволяет снизить объемы переборов на 30 - 50 % и нагрузку на крепь параллельных взаимовлияющих выработок.

Максимальная нагрузка на крепь имеет место в случае оставления пустот за крепью без забутовки или отслоения руды крупными глыбами. В этом случае нагрузка создается весом руды в своде обрушения. По данным натурных наблюдений, высота свода обрушения не превышает 0,46 его пролета.

Схема формирования нагрузки на крепь выработок второй очереди при проходке выработок по целику между заложенными бетоном выработками первой очереди представлена на рис.5.

Согласно результатам моделирования максимальная мощность разуплотненной зоны в кровле Л, равна 2,1 - 2,7 м. Зона разуплотнения увеличивается за счет разуплотненного слоя в боках и кровле ранее пройденных смежных выработок и под влиянием проходки выработки второй очереди.

Рис. 5. Схема формирования нагрузки на крепь выработок второй очереди, пройденных по разделительному целику

Мощность разуплотненной зоны (Л;) в кровле выработок второй очереди складывается из слоя руды, отслоившийся при строительстве выработок первой очереди (/г) и высоты зоны разуплотнения при проходке выработок второй очереди тх:

/г, = И + п\

По данным моделирования, в кровле выработок второй очереди, пройденных по целику шириной в один пролет выработки, мощность слоя разуплотненной руды при буровзрывном способе равна 2,1 - 2,6 м, комбайновом - 1,4 - 1,8 м.

Нагрузка на крепь выработок второй очереди определяется весом руды в разуплотненном своде:

<7 = УР •(т + Ак) + у-т1

На основе полученных экспериментально-аналитических зависимостей определена вертикальная нагрузка на арочную крепь выработок первой и второй очереди (рис. 6).

'з Буровзрывная технология проведения

Комбайновая технология проведения

й а

Рис. 6. Вертикальная нагрузка на крепь КМП-АЗ при проведении выработок через целики в один пролет: 1, ... 13 - порядок проведения выработок.

Проходка выработок второй очереди потребует особого внимания к безопасности работ. Из-за предельной напряженности целика деформации вышележащей рудной толщи могут реализоваться в виде отколов и вывалов с груди забоя и кровли выработок.

Вертикальная нагрузка при последовательном проведении выработок при различной величине пустот в кровле выработок представлена на рис.7.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 Количество выработок, шт.

Рис. 7. Вертикальная нагрузка на крепь КМП-АЗ: переборы в кровле выработки 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 м. По результатам расчетов даны рекомендации по выбору типоразмер спецпрофиля и плотности расстановки арок КМП-АЗ в зависимости от величины переборов, порядка и способа проведения выработок сечением в свету 17,9 м2, пройденных с оставлением целика шириной в один пролет выработки и по целику (табл. 4).

Таблица 4

Расчетные нагрузки и параметры крепи КМП-АЗ при проведении выработок через целики шириной в один пролет выработки.

Переборы, м Нагрузка кН/м2 Количество рам на метр Типоразмер спецпрофиля

Комбайновый способ проходки

Выработки первой очереди

0,5 32,5 1,5 СВП-27

0,4 28,9 1,0 СВП-27

0,3 25,7 1,0 СВП-27

Выработки второй очереди

0,5 45,6 2,0 СВП-27

0,4 41,6 1,5 СВП-27

0,3 37,6 1,5 СВП-27

Продолжение табл. 4

Буровзрывной способ проходки

Выработки первой очереди

0,7 41,0 1,5 СВП-27

0,6 37,7 1,5 СВП-27

0.5 34,3 1,5 СВП-27

Выработки второй очереди

0,7 66,1 2,0 СВП-33

0,6 61,4 2,0 СВП-33

0,5 56,8 2,0 СВП-27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится решение актуальной задачи геомеханического обоснования устойчивости параллельных взаимовлияющих выработок в массиве слабых и средней крепости руд и несущей способности разделительных целиков различной ширины.

Основные результаты выполненных исследований:

1. Взаимное влияние выработок сказывается на интенсивности и величине вывалов и отслоений при ширине целика, ширина которого равна 2 пролетам выработки и меньше. При большей ширине целика взаимного влияния практически не прослеживается. Напряжения в центре целиков шириной в один, два и три пролета выработки превышают фоновые в 1,54; 1,25 и 1,1 раза, с концентрацией в краевых зонах до 2; 1,3 и 1,15 раз. В боках целиков образуются три зоны: разрушенной руды глубиной до 0,7 - 0,8 м, пластических деформаций мощностью 0,3 - 0,4 м и упругих деформаций. За счет отжима руды с боков эффективная ширина и несущая способность целиков уменьшается на 35, 18 и 12%.

в кровле, оставленные при проходке, и неполная закладка выработок создают условия для зависания покровной толщи на целиках, разгружают бетонные полосы и являются причиной повышенных напряжений в краевых зонах рудного массива. С увеличением площади подработки и с выемкой целиков пустоты смежных заходок объединяются, провоцируя просадку рудной потолочины и пород карбона.

3. Порядок проведения и закладки выработок, величина недо-заклада влияют на распределение напряжений, вертикальные смещения и размеры зоны неупругих деформаций в рудном массиве, вмещающем параллельные выработки. Максимальные размеры ЗНД достигаются при последовательном (вприсечку к закладочному массиву) порядке проведения и пустотах над бетонными заходками 0,3 м и более. Глубина зоны отжима в рудном боку достигает 2,3 м, в кровле до 2,8 м.

4. Нагрузки на крепь параллельных взаимовлияющих выработок необходимо определять по разработанной методике, основанной на полученной экспериментально - аналитической зависимости нагрузки от линейных переборов руды за крепью и коэффициента разрыхления руды. Максимальная вертикальная нагрузка прогнозируется на крепь выработок второй очереди, пройденных по целику между бетонными заходками (до 62 кН/м2) и выработок, пройденных вприсечку к закладочному бетону, под кровлей которого оставлены пустоты 0,3 - 0,6 м (до 62 кН/м2).

5. Комбайновый способ проходки, по сравнению с буровзрывным, за счет исключения влияния взрывных волн на рудный массив позволяет снизить объем переборов за крепью на 30 - 50% и нагрузки на крепь в 1,5 - 2 раза.

6. Обоснована следующая плотность расстановки крепи КМП-АЗ из СВП-27 в выработках, пройденных комбайном с переборами в кровле до 0,3 м: в выработках первой очереди 1 арка /м; в выработках второй очереди 1,5 арки/м; в выработках, пройденных вписечку к бетону при последовательном порядке проходки и закладки выработок - крепь КМП-АЗ из СВП 27 с плотностью расстановки 2 арки/м.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Огородников Ю.Н. Антонов Ю.Н. Рациональная схема строительства защитного перекрытия при отработке мощных залежей слабых руд// Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения/ Труды 4-ой Межрегиональной научно-практической конференции 12-14 апреля 2006 г./ Филиал СПГГИ (ТУ) «Воркутинский горный институт». -Воркута,-Т. 1 11-15 с.

2. Антонов Ю.Н. Параметры полей напряжений в рудном массиве, вмещающем параллельные взаимовлияющие выработки// Записки Горного института СПГГИ (ТУ), СПб, - 2007г. - Т 172, 29- 32 с.

3. Антонов Ю.Н. Геомеханическое обоснование порядка проведения и закладки выработок при строительстве искусственного защитного перекрытия// Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения/ Труды 6-ой Межрегиональной научно-практической конференции 9-11 апреля 2008 г./ Филиал СПГГИ (ТУ) «Воркутинский горный институт». - Воркута Т. 1 71-74 с.

4. Антонов Ю.Н. Зависимость вертикальных смещений рудной потолочины от качества закладки выработок защитного перекрытия на Яковлевском руднике// Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения/ Труды 6-ой Межрегиональной научно-практической конференции 9-11 апреля 2008 г./ Филиал СПГГИ (ТУ) «Воркутинский горный институт». - Воркута Т.1 75-77 с.

5. Антонов Ю.Н. Оценка напряженного состояния целика между параллельными выработками при воздействии взрывных волн.// Известия Тульского государственного университета./ Естественные науки, серия: «Науки о земле». Тула, 2008 г., выпуск 3, 13-17 с.

РИЦ СПГГИ. 15.04.2009. 3.175. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21 -я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Антонов, Юрий Николаевич

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Опыт разработки месторождений под обводненной толщей

1.2. Геологические и гидрогеологические условия Яковлевского месторождения богатых руд.

1.3. Методики расчета минимально необходимой мощности рудной водозащитной потолочины.

1.4. Физико-механические свойства руд и вмещающих пород.

1.5. Анализ методов оценки устойчивости обнажений и расчет нагрузок на крепь взаимовлияющих параллельных выработок.

1.6. Цель, задачи и методы исследований.

Глава 2. Натурные наблюдения за проявлениями горного давления и состоянием взаимовлияющих выработок в рудном массиве.

2.1. Методика и результаты экспериментальных исследований взаимного влияния выработок защитного перекрытия.

2.2. Методика и результаты экспериментальных исследований величин переборов в выработках защитного перекрытия.

2.3 Натурные наблюдения за смещением рудного массива при проведении параллельных выработок.

2.4. Определение прочностных свойств рыхлой железнослюдково-мартитовой и мартит-гидрогематитовой руды на образцах неправильной формы.

Глава 3. Исследование на моделях напряженно-деформированного состояния рудного массива, вмещающего параллельные взаимовлияющие выработки.

3.1. Цели и задачи моделирования.

3.2. Постановка задачи и построение конечно-элементной модели для моделирования порядка проведения и закладки параллельных выработок.

3.3. Результаты математического моделирования различного порядка проведения и закладки выработок защитного перекрытия с учетом нелинейных свойств вмещающего массива.

3.4. Определение зависимости вертикальных смещений рудной потолочины от качества закладки выработок защитного перекрытия.

Глава 4. Расчет нагрузок на крепь параллельных выработок при различном порядке их проведения.

4.1. Методика расчета нагрузок на крепь выработок первой очереди.

4.2. Методика расчета нагрузки на крепь выработок второй очереди, пройденных по целику между бетонными полосами.

4.3. Нагрузки на крепь параллельных выработок, пройденных вприсечку к бетону по целику в два пролета выработки.

4.4. Нагрузка на крепь параллельных выработок, пройденных по целику шириной в три пролета.

4.5. Расчет нагрузок на крепь при последовательном проведении выработок вприсечку к закладочному массиву.

4.6. Рациональные конструкции крепей параллельных взаимовлияющих выработок.

4.7. Обоснование эффективных параметров крепи параллельных выработок.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геомеханическое обоснование устойчивости параллельных взаимовлияющих горизонтальных выработок в рудном массиве"

Мощная залежь наклонного, почти крутого залегания, представленная более чем на 50% рыхлыми рудами, перекрыты породной толщей более 500 м. В покрывающих породах выделяют семь водоносных горизонтов с напором до 400 м. Залежь богатых руд на участке первоочередной отработки дренирована сетью транспортно-дренажных ортов и дренажных скважин. Осадки покрывающей рудной толщи и пород карбона с образованием водопроводящих трещин, которые могут стать причиной прорывов воды в горные выработки при строительстве перекрытия и ведении очистных работ, недопустимы. Необходимость сохранения водозащитных свойств покрывающей рудной и породной толщи обуславливает высокие требования к ведению подготовительных, очистных и закладочных работ.

Значительный вклад в исследование устойчивости выработок и определения параметров НДС вмещающего массива и в целиках между выработками внесли: Н.С. Булычев, А.Н. Козлов, А.Г. Протосеня, О.В. Тимофеев, Ю.Н. Огородников, Н.Г. Савин, В.С.Сажин, Н.Н. Фотиева, И.В. Баклашов, Б.А. Картозия, И.Е. Долгий, О.В. Ковалев, К.В. Руппенейт, B.JI. Трушко, В.М. Шик, JI.A. Галин, Д.Д.Ивлев, В.М. Мирсалимов, П.И. Перлин, и другие.

Яковлевского и аналогичных по гидрогеологическим и горнотехническим условиям месторождений.

Цель диссертационной работы; обеспечение устойчивости выработок и несущей способности разделительных целиков при проведении параллельных взаимовлияющих выработок в массиве слабых и средней крепости руд на участке первоочередной отработки Яковлевского рудника.

Основные задачи исследования: натурные наблюдения за состоянием вмещающего массива и устойчивостью одиночных и взаимовлияющих выработок в шахтных условиях;

- исследования прочностных свойств слабых и средней крепости руд на образцах неправильной формы;

- разработка методики расчета нагрузок и выбор параметров крепи параллельных взаимовлияющих выработок.

Идея работы; С целью сохранения несущей способности рудных целиков и устойчивости взаимовлияющих выработок в массиве слабых руд следует обеспечить условия перераспределения давления рудной потолочины с рудных целиков на искусственные, путем применения рационального порядка, технологии проведения и закладки выработок, повышения качества их оконтуривания и крепления, с учетом особенностей деформирования рудного массива при предельном нагружении.

Научная новизна работы; установлены закономерности изменения несущей способности разделительных целиков между выработками в зависимости от их ширины, технологии проведения, качества оконтуривания и заполнения закрепного пространства выработок; а также в сокращении эффективной ширины целиков за счет отжима руды в боках целиков;

Защищаемые положения:

1. В железнослюдково-мартитовых и мартитовых рыхлых рудах вертикальные напряжения в целике шириной в один пролет параллельных выработок в 1,6 - 2,0 раза превышают фоновые. В центре целиков шириной в 2 и 3 пролета коэффициент концентрации напряжений соответственно уменьшается до 1,2- 1,3 и 1,1 - 1,15. За счет зон отжима и предельного состояния эффективная ширина и несущая способность целиков в рыхлых рудах снижаются на 30 - 35, 15 -18 и 8 - 12%.

2. Размеры зон предельного состояния в кровле выработок, пройденных вприсечку к бетонной закладке при последовательном порядке строительства защитного перекрытия увеличиваются пропорционально величине подработанного пространства и стабилизируются на уровне, зависящем от величины недозаклада; при недозакладе 0,3 м и более рост зон предельного состояния прекращается после проходки и закладки 8-9 выработок.

Практическая значимость работы:

- обоснованы рациональные виды и параметры крепей при различном порядке проведения параллельных выработок;

Апробация диссертации: содержание и основные положения диссертационной работы докладывались на Международном форме молодых ученых «Проблемы недропользования» (Санкт-Петербург 2008 г.); ежегодных конференциях молодых ученых и студентов СПГГИ (ТУ) им. Г.В. Плеханова "Полезные ископаемые России и их освоение" (Санкт-Петербург, 2007, 2008 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ в вузовских и межвузовских сборниках научных трудов, из них 2 работы в изданиях, входящих в Перечень ВАК РФ. Подана заявка на патент РФ «Металлическая крепь с консолью» для крепления параллельных выработок, проведенных вприсечку (в соавторстве с О.В. Тимофеевым и Р.И. Ларионовым)

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение и заключение, 3 приложения, список использованной литературы из 78 именований, 106 рисунка и 54 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Антонов, Юрий Николаевич

Основные результаты выполненных исследований: 1. Взаимное влияние выработок сказывается на интенсивности и величине вывалов и отслоений при ширине целика, ширина которого равна 2 пролетам выработки и меньше. При большей ширине целика взаимного влияния практически не прослеживается. Напряжения в центре целиков шириной в один, два и три пролета выработки превышают фоновые в 1,54; 1,25 и 1,1 раза, с концентрацией в краевых зонах до 2; 1,3 и 1,15 раз. В боках целиков образуются три зоны: разрушенной руды глубиной до 0,7 - 0,8 м, пластических деформаций мощностью 0,3 - 0,4 м и упругих деформаций. За счет отжима руды с боков эффективная ширина целиков уменьшается на 35, 18 и 12%.

2. Результаты зондирования закрепного пространства подтверждают явно неудовлетворительное положение с качеством оконтуривания выработок и забутовки закрепного пространства, сложившееся на руднике. Средняя величина переборов при буровзрывном способе проведения 0,18 - 0,68 м., максимальные значения в кровле до 1,0 м., в боках 1,0 - 1,35 м, при комбайновом среднее значение переборов 0,15 -0,49 м, максимальное до 0,6 - 0,8 м. Пустоты в кровле, оставленные при проходке, и неполная закладка выработок создают условия для зависания покровной толщи на целиках, разгружают бетонные полосы и являются причиной повышенных напряжений в краевых зонах рудного массива. С увеличением площади подработки и с выемкой целиков пустоты смежных заходок объединяются, провоцируя просадку рудной потолочины и пород карбона.

3. Порядок проведения и закладки выработок, величина недозаклада влияют на распределение напряжений, вертикальные смещения и размеры зоны неупругих деформаций в рудном массиве, вмещающем параллельные выработки. Максимальные размеры ЗНД достигаются при последовательном (вприсечку к закладочному массиву) порядке проведения и пустотах над бетонными заходками 0,3 м и более. Глубина зоны отжима в рудном боку достигает 2,3 м, в кровле до 2,8 м.

4. Нагрузки на крепь параллельных взаимовлияющих выработок необходимо определять по разработанной методике, основанной на полученной экспериментально — аналитической зависимости нагрузки от линейных переборов руды за крепью и коэффициента разрыхления руды. Максимальная вертикальная нагрузка прогнозируется на крепь выработок второй очереди, пройденных по целику между бетонными заходками (до 62 кН/м ) и выработок, пройденных вприсечку к закладочному бетону, под о кровлей которого оставлены пустоты 0,3 - 0,6 м (до 62 кН/м ).

154

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-исследовательскую работу, содержащей решение актуальной для Яковлевского рудника задачи геомеханического обоснования устойчивости параллельных взаимовлияющих выработок в рыхлых рудах.

Выполненные исследования показали, что на состояние взаимовлияющих выработок в рыхлых рудах влияют следующие геомеханические и горнотехнические факторы:

- низкая несущая способность целиков между параллельными выработками, обусловленная концентрацией напряжений в целиках и уменьшением их эффективной ширины за счет разрушения (отжима) руды с боков;

- повышенная опасность вывалов руды из груди забоя и кровли выработок, проводимых по перенапряженному целику между бетонными полосами;

- технологические факторы: излишние переборы руды за крепью, оставленные незаполненными при креплении; пустоты в кровле над закладочным бетоном (недозаклад); способ разрушения руды в забое -буровзрывной или комбайновый;

- несоответствие типовой рудах схемы нагружения крепи одиночных выработок в рыхлых по жестко-пластической модели, с образованием свода естественного равновесия, условиям поддержания взаимовлияющих выработок, разделенных целиками или пройденных вприсечку к бетону;

- порядок проведения и закладки параллельных выработок, с оставлением целиков различной ширины или вприсечку к бетону закладочного массива.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Антонов, Юрий Николаевич, Санкт-Петербург

1. Mining for Tomorrow," Mining Journal, September 24, 1999.

2. Вариант системы разработки нисходящими слоями под искусственной кровлей на шахтах объединения «ЮЖУРАЛЗОЛОТО»: разработка ООО «Научно-производственное объединение УГГУ», Уральский государственный горный институт, 2003, 139 с.

3. Способ разработки неустойчивой рудной залежи: разработка ООО «Научно-производственное объединение УГГУ», Уральский государственный горный институт, 2004, 115 с.

4. Расширение Малеевского рудника с годовой производительностью 2 млн. т: технологический регламент: 6-00-008, том I и II / ВНИИцветмет; рук. Шестаков А.Н. Усть-Каменогорск, 2000. - 156, 109 с.

5. Проектное задание системы с полной твердеющей закладок выработанного пространства ЗЖРК К.: Укр НИИ Проект, 1994

6. Типовая инструкция по определению параметров очистной выемки при системах с твердеющей закладкой на горнорудных предприятиях Минчермета СССР Кривой Рог, НИГРИ, (с дополнениями), 1989

7. Красноштейн А.Е., Барях А.А., Санфиров И.А. Березники: риск и реалии. М.: Госгортехиздат, 2007. с. 4-6.

8. Геология, гидрогеология и железные руды Курской магнитной аномалии. Изд. Недра, Том I — М., 1970; Том II — М., 1972; Том III — М., 1969.

9. Геологическая изученность СССР. Т. 9. Белгородская, Брянская, Воронежская, Курская, Липецкая, Орловская, Тамбовская области период 1966- 1970. вып.1. Отв. ред. Ассовский А.Н.; АН СССР. Мин-во геологии РСФСР Москва: Недра, 1976, 502 с.

10. Железорудные формации докембрия КМА и их перспективная оценка на железную руду. Изд. Недра, М., 1989.

11. Инструкция по ведению горных работ, гидрогеологическому и инженерно-геологическому обслуживанию предприятия в гидрогеологических условиях Яковлевского рудника. 2003 г.

12. Информационный отчет на тему: «Богатые железные руды Яковлевского месторождения КМА: условия залегания, генезис, минеральный состав, текстуры, физико-механические свойства». СПГГИ (ТУ). Рук. проф. Дашко Р.Э., С.-Пб. 1998 г.

13. ИГокин Ю.П. Анализ причин затопления калийных рудников ГДР и ФРГ подземными водами и рассолами. Труды, Вып.51.Л.:ВНИИГ, 1969. С. 23-40.

14. Шиман М.И. Предотвращение затопления калийных рудников. М.: Недра, 1992, 176с.

15. Отчет о НИР «Научное сопровождение строительства и ввода в эксплуатацию первой очереди Яковлевского рудника», С-Пб., 2007, 2006 г.г.

16. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Основы гидрогеомеханики. М.: Недра, 1974 г.

17. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Теория и методы интерпретации опытно-фильтрационных работ. М.: Недра, 1978.

18. Дашко Р.Э Инженерно-геологическая характеристика и оценка богатых железных руд Яковлевского рудника. Записки горного института, т.168, С-Пб., 2006, 97-103 с.

19. Максимов А.Б. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: Геомеханическое обоснование упрочняющей крепи в подготовительных выработках Яковлевского железорудного месторождения С-Пб: СПГГИ (ТУ), 2007,- 22с.

20. Отчет о НИР «Оценка склонности руд Яковлевского месторождения к хрупкому разрушению», С-Пб., 2005 г.

21. Фотиева Н.Н.,Козлов А.Н. Расчет крепи параллельных выработок в сейсмических районах. М. Недра 1992, 231 с

22. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах: Учебное пособие. М.: Недра, 1989, 270 е.: ил.

23. Савин Н.Г. Распределение напряжений около отверстий. Киев: Наукова Думка, 1968.

24. Протодьяконов М. М. Давление горных пород и рудничное крепление. Ч. 1 2. Ч. 1. Давление горных пород. - 4.2. Рудничное крепление. - М. - JI. - Новосибирск: Госгортехиздат, 1933. - Ч. 1. - 128 е.; 4.2. -222 с.

25. Цимбаревич П. М. Механика горных пород. Изд. 2-е, полностью переработ. -М.: Углетехиздат, 1948. - 184 с.

26. Бродский М. П. Новая теория давления пород на подземную крепь. М. - JI. - Новосибирск: Горгеонефтеиздат, 1933. - 72 с.

27. P. A. Roest, W. Kamp The self supporting rock ring. Mining Science & Technology, 1987. p. 650-659.

28. Hoke E. Rock engineering, p. 350.

29. Феннер P. Исследования горного давления. В кн.: "Вопросы теории горного давления". М., Госгортехиздат, 1961, С.5-58.

30. Лабасс А. Давление горных пород в угольных шахтах. В кн. "Вопросы теории горного давления". М., Госгортехиздат, 1961, С.59-164.

31. Сажин B.C. Определение области неупругих деформаций с учетом изменения сцепления породы. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 6, 1976, С.93-95.

32. Бурштейн JI.C. Теория упругости, пластичности и ползучести в горном деле. Учебное пособие. Часть 2. JL: ЛГИ, 1977.-81 с.

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

34. Руппенейт К.В. Давление и смещение горных пород в лавах пологопадющих пластов. М., 1957.

35. Руппенейт К.В., Либерман Ю.М., Матвиенко В.В., Песляк Ю.А. Расчет крепи шахтных стволов. М.: Изд-во АН СССР. 1962.- 123 с.

36. Галин Л.А Плоская упругопластическая задача. ПММ, 1946, т. 10, вып. 3.

37. Ивлев Д.Д. Приближенное решение упругопластических задач теории идеальной пластичности методом малого параметра. ДАН СССР, 1957, т. 113, №2.

38. Ивлев Д.Д. Приближенное решение упругопластических задач теории идеальной пластичности методом малого параметра. Вестник МГУ, 1957, №5

39. Перлин П.И. Упругопластическое распределение напряжений вокруг отверстий. В кн. : Исследования по механике и прикладной математике. -М.: Тр. МФТИ, вып. 5, 1960.

40. Перлин П.И. Приближенный метод решения упругопластических задач. -Инж. Сб., 1960, т. 28.

41. Сажин B.C. Упругопластическое распределение напряжений вокруг отверстия, близкого к квадрату. Инж. Ж., 1964, т. 4, вып. 2.

42. Упругопластическое распределение напряжений вокруг выработок квадратной, овальной и сводчатой формы. В кн.: Основании, фундаменты и подземные сооружения. - М.: Стрпойиздат, 1967.

43. Мирсалимов В.М. Обратная упругая задача для плоскости, ослабленной двумя одинаковыми отверстиями. В кн.: Материалы республиканской конференции. - Баку: Элм, 1971.

44. Мирсалимов В.М. Неодномерные упругопластические задачи. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 256 с.

45. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. М., "Недра", 1979.- 301 с.

46. Временные указания по выбору типов и параметров крепи капитальных и подготовительных выработок Яковлевского рудника, С-Пб., СПГГИ, 2006 г.

47. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В., Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М., 1969 г., 512 стр. с илл.

48. Севастьянов Б.А. Курс теории вероятностей и математической статистики. М.: Наука, 1982.

49. Тутубалин В.Н. Теория вероятностей. -М.: МГУ, 1972.

50. Агапов Г.И. Задачник по теории вероятностей. М.: Высшая школа,1986.

51. Долгий И.Е., Протосеня А.Г., Силантьев А.А. Определение смещения контура горных выработок в условиях активного проявлениягорного давления. Устойчивость и крепление горных выработок. Межвузовский сборник. С-Пб, 1999 г.

52. Протосеня А.Г., Лебедев М.О. Постановка задач по расчету напряженного состояния около выработок // Межвузовский сборник научных трудов "Устойчивость и крепление горных выработок". С-Пб, СПГГИ, 1999. с. 115-118.

53. ГОСТ 24941-81. Породы горные. Методы определения механических свойств нагружением сферическими инденторами.

54. Протодьяконов М. М., Вобликов В. С. Определение крепости горных пород на образцах неправильной формы. Уголь, 1957, № 4.

55. Е. Broch, J. A. Franklin. The point-load strength test. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Vol. 9, pp. 669-697, 1972.

56. Z. T. Bieniawski. The point-load strength test in geotechnical practice. Engineering Geology, 9 (1975), 1-11.

57. Dismuke T. D., Chen W. F., Fang H. Y. Tensile Strength of Rock by the Double-Punch Method. Rock Mechanics 4, 79-87 (1972).

58. Методические указания по испытанию горных пород на растяжение методом сжатия цилиндрических образцов по образующей. Л.: ВНИМИ, 1969.- 21 с.

59. Зенкевич О., Чанг И. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред. Нью-Йорк, 1967. Пер. с англ. А. П. Троицкого и С. В. Соловьёва под ред. докт. техн наук Ю- К. Зарецкого. М., «Недра» 1974. 240 с.

60. Лановский Ю.М. Метод конечных элементов (основы теории, задачи). Новосибирск: Изд-во НГУ., 1999 г.

61. Стренг Г.,Фикс Дж. Теория метода конечных элементов: Пер. с англ. М.: Мир, 1977.

62. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с англ. М.: Мир, 1984

63. Потемкин Д.А., Плащинский В.Ф. Параметры поля напряжений в рудно-кристаллическом массиве до начала ведения горных работ. Записки горного института, т. 168, С-Пб., 2006. с. 123 126.

64. Потемкин Д.А. Моделирование процессов сдвижения массива горных пород при нисходящем порядке отработки рудного тела Яковлевского месторождения. С-Пб.: Записки горного института том 168,2006, с 137-141.

65. Предварительная оценка результатов наблюдений за сдвижениями горных пород, М., 2008 г. Институт горного дела УрО. РАН. Российский государственный геологоразведочный университет

66. Петров. Д.Н. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: Обеспечение устойчивости сопряжений горизонтальных выработок при разработке Яковлевского железорудного месторождения,- С-Пб: СПГГИ (ТУ), 2007,- 19с.

67. Петров Д.Н. Исследование прочностных и деформационных свойств гидрогематитовых руд Яковлевского месторождения /Петров Д.Н., Зыков Д.Б.// Записки горного института. СПГГИ (ТУ), СПб, 2006 г. - Т. 167, -С. 141-144.

68. Огородников Ю.Н. Очкуров В.И. Максимов А.Б. Расчет нагрузок на крепь КМП-АЗ выработок, пройденных по рудному массиву Яковлевского железорудного месторождения. Записки горного института, т. 172, С-Пб.,2007. с. 33-38.

69. Руководство по расчету и выбору параметров крепи КАМП-АЗ горных выработок Яковлевского рудника, С-Пб., СПГГИ, 2007 г.

70. S.C. Bandis J. Lindman N. Barton Three-dimensional stress state and fracturing around cavities in overstressed weak rock

71. W. Bawden D. Milne Geomechanical mine design approach at Noranda Minerals Inc.

72. T. Aitmatov, K.D. Vdovin, K.Ch. Kojogulov, U.A. Ryskeldiev State of stress in rock-burst proneness in seismicactive folded areas.

73. ABAQUS Online Manuals. Release 6.5. User Programmable Features.

Информация о работе

Антонов, Юрий Николаевич
кандидата технических наук
Санкт-Петербург, 2009
ВАК 25.00.20

Диссертация

Геомеханическое обоснование устойчивости параллельных взаимовлияющих горизонтальных выработок в рудном массиве - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы