Геомеханическое обоснование устойчивости выработок в рыхлых рудах

Зыков, Денис Борисович

Автореферат диссертации по теме "Геомеханическое обоснование устойчивости выработок в рыхлых рудах"

! КОЙГ^лЬНУЯ

1_ ак^ш

На правах рукописи

ЗЫКОВ Денис Борисович

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ВЫРАБОТОК В РЫХЛЫХ РУДАХ

Специальность 25.00.20 - Геомеханика, разрушение

горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2006

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

Научный руководитель -заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор

Протосеня Анатолий Григорьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Ковалев Олег Владимирович, кандидат технических наук

Удалое Андрей Евгеньевич

Ведущее предприятие - ОАО «Гипроруда».

Защита диссертации состоится 20 июня 2006 г. в 15 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1160.

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

Автореферат разослан 19 мая 2006 г.

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

Э.И.БОГУСЛАВСКИИ

мш

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования: Яковлевское железорудное месторождение является уникальным как по запасам богатой руды, так и по сложности горнотехнических и гидрогеологических условий.

В геологическом строении месторождения выделяются два различных генетических комплекса пород: докембрийский кристаллический фундамент и перекрывающая его мощная толща осадочных пород горизонтального залегания. Кристаллические породы представлены плагиогранитами и метаморфическими породами - сланцами, железистыми кварцитами, филлитовыми сланцами. Богатые руды залегают среди выветренных железистых кварцитов на глубине 480-590 м в виде мощной, до 300 м, полосы клинообразной формы. Предел прочности на одноосное сжатие, в среднем, составляет только ШПа, а пористость 25%.

Гидрогеологические условия месторождения сложные. В разрезе прослеживаются семь водоносных горизонтов. Нижний рудно-кристаллический водоносный горизонт приурочен к верхней коре выветривания пород докембрия и рудной залежи. Залежь богатых руд на участке первоочередной отработки дренирована сетью транспортно-дренажных ортов и дренажных скважин. По состоянию на начало 2006 года не отмечается наличие гидравлической связи рудно-кристаллического водоносного горизонта с каменноугольным.

Отсутствие гидравлической связи напорного каменноугольного водоносного горизонта с рудно-кристаллическим послужило основанием для определения генеральной стратегии освоения месторождения без осушения водоносных горизонтов в толще осадочных пород, с сохранением водозащитных свойств рудной потолочины и карбоновых пород.

Необходимость сохранения водозащитных свойств покрывающей рудной и породной толщи обуславливает требования к качеству подготовительных, очистных и закладочных работ.

Значительный вклад в исследование процесса деформирования и разрушения пород вокруг горных выработок внесли: Ардашев

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург

ОЭ

К.А., Баклашов И.В., Борисов A.A., Булычев Н.С., Воскобоев Ф.Н., Долгий И.Е., Зубов В.П., Картозия Б.А., Карташев Ю.М., Каплун A.C., Ковалев О.В., Козырев A.A., Мельников H.H., Огородников Ю.Н., Протодьяконов М.М., Протосеня А.Г., Руппенейт К.В., Смир-няков В.В., Тимофеев О.В., Трушко В.Л., Фотиева H.H., Цимбаревич П.М., Шик В.М. и многие другие.

Однако, в силу сложности горно-геологических и горнотехнических условий Яковлевского месторождения и исключительно малой прочности рыхлых руд, задачи прогнозирования устойчивости рудных обнажений и обоснования выбора типов и параметров крепи не решены до настоящего времени.

Цель диссертационной работы: обеспечение устойчивости горизонтальных горных выработок, пройденных в рыхлых рудах.

Идея работы: прогноз устойчивости подготовительных выработок должен базироваться на учете напряженного состояния нетронутого рудно-кристаллического массива сложного строения и несущей способности рыхлых руд при применении поддерживающих видов крепи.

Основные задачи работы:

- визуальное обследование устойчивости горных выработок Яковлевского рудника;

- натурные наблюдения за смещениями приконтурного массива и формированием зон предельного состояния вокруг выработок, проводимых в рыхлых рудах;

- разработка геомеханической модели деформирования слабых рыхлых руд;

- разработка рекомендаций по типам и параметрам крепей для поддержания выработок проводимых в слабых рыхлых рудах.

Методы исследований: натурные наблюдения за деформированием массива рыхлых руд в районе проведения выработок, математическое моделирование с использованием метода конечных элементов и ПЭВМ, опытно-промышленными испытаниями различных типов крепей.

Научная новизна работы:

В предельной области около выработки с поддерживающей крепью экспериментально установлено наличие зоны с положительной дилатансией (уплотнением) размером 1-1,5 м, переходящей с удалением от контура в зону с отрицательной дилатансией (разуплотнением) рыхлой руды.

Защищаемые научные положения:

1. Деформирование слабых рыхлых руд вокруг выработок с поддерживающей крепью происходит в течении трех периодов времени с различным характером смещений рудного массива, и, в основном, реализуются в первые 50-250 суток.

2. Деформирование хлоритизированных слабых руд вокруг рудных штреков можно описать моделью упругопластического тела, используемой для расчета области предельного состояния рудного массива вокруг выработки с помощью предложенной и обоснованной конечно-элементной модели.

3. Вертикальная нагрузка на поддерживающую крепь в слабой мартит-железнослюдковой рыхлой руде должна определяться по разработанной методике, основанной на теории предельного состояния и натурных наблюдениях за деформированием вмещающего массива.

Практическая значимость работы:

• Разработана методика расчета вертикальных и горизонтальных нагрузок на поддерживающую крепь выработок в рыхлых рудах

• Определены рациональные виды и параметры крепей для поддержания выработок, проводимых по рыхлым рудам, которые использованы во «Временных указаниях по выбору типов и параметров крепи капитальных и подготовительных выработок Яковлевско-го рудника» С.-Пб. 2006г

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций: подтверждается значительным объемом экспериментальных натурных наблюдений, использованием современных методов геомеханики и компьютерных технологий и опытно-промышленными испытаниями поддерживающих крепей.

Апробация диссертации: содержание и основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных конференциях молодых ученых и студентов СПГГИ (ТУ) им. Г.В. Плеханова "Полезные ископаемые России и их освоение" (С.-Петербург, 2003, 2004, 2005) и научно - техническом совете СПГГИ (ТУ) Личный вклад автора заключается:

В постанове задач исследований, участии в проведении натурных исследований, обработке полученных данных на ЭВМ, анализе натурных данных, создании конечно-элементных моделей для исследования особенностей формирования зон неупругих деформаций вокруг выработок, выполнении численных экспериментов и разработке практических рекомендаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 печатных работы в вузовских и межвузовских сборниках научных трудов

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение и заключение, список использованной литературы из 103 именований, 84 рисунка и 22 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В главе 1 диссертационной работы выполнен анализ горногеологических и гидрогеологических условий разработки Яковлев-ского железорудного месторождения, методов расчета напряженно-деформированного состояния и оценки устойчивости породных обнажений. Сформулированы цель и задачи исследований. В главе 2 представлена методика натурных наблюдений за проявлениями горного давления в горизонтальных вьгработка. Приведены результаты натурных наблюдений за смещениями контура выработки и приконтурного массива. Выявлены закономерности формирования зон неупругих деформаций вокруг горизонтальных выработок.

В главе 3 приведены физико-механических свойства рыхлых руд. Выполнено обоснование геомеханической модели массива, на основании которой изучались особенности формировании зон предельного состояния вокруг выработок.

В главе 4 приведены результаты натурных наблюдений за формированием зоны предельного состояния вокруг выработок в слабых рудах Осуществлено сопоставление расчетных и наблюдаемых в натуре размеров зон предельного состояния. Произведен расчет вертикальных и горизонтальных нагрузок, действующих на поддерживающую крепь. Даны рекомендации по выбору типа и параметров поддерживающей крепи выработок, сооружаемых в слабых рыхлых рудах.

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. Деформирование слабых рыхлых руд вокруг выработок с поддерживающей крепью происходит в течении трех периодов времени с различным характером смещений рудного массива, и, в основном, реализуются в первые 50-250 суток.

Для выявления степени влияния различньгх факторов на развитие процесса деформирования рудного массива на Яковлевском руднике была пройдена экспериментальная выработка, закрепленная различными видами и конструктивными вариантами крепей, которая была оборудована замерными реперными станциями. Выработка проводилась в рудном массиве на горизонте -425 м вблизи контакта рудного тела с вмещающими породами со стороны лежачего бока. Всего было установлено 6 контурных замерных станций (КЗС) и 4 глубинных замерных станций (ГЗС) (рис. 1). Основными типами руд, встречающимися по трассе выработки были мартит-железнослюдковая рыхлая и железнослюдково-мартитовая, хлори-тизированная (по классификации ВИОГЕМ). Мартит-железнослюдковая руда обладает следующими физико-механическими свойствами: пористость п=8,32-ь29,9 %, угол внутреннего трения ср-27-^380, сцепление C=0,17-f0,40 МПа, прочность на одноосное сжатие <7СЖ=0,62-И .70 МПа; железнослюдково-мартитовая, хлоритизированная: пористость п=24,4-4-26,7%, угол внутреннего трения ф=36-н44°, сцепление С=1,66 МПа, прочность на одноосное сжатие аик=6,37 МПа.

В результате наблюдений за смещениями реперов определены конвергенция контура выработки, характер и величина смещений приконтурного массива и размеры зоны смещений. Результаты шахтных наблюдений представлены на рис. 2.

Рис. 1 Схема расположения замерных реперных станций в экспериментальной выработке: ГЗС - глубинные замерные стаиции, КЗС - контурные замерные аанции, М К - маркшейдерская точка

Анализ экспериментальных данных, приведенных на рис. 2, показывает, что сближение боков выработки друг относительно друга и относительно центрального отвеса проходило в несколько этапов. Как правило, смещения контура происходили в три этапа. Длительность первого составляла 6-40 суток, данный этап характеризовался высокой скоростью смещения контура выработки, величины которой лежали в диапазоне: для сближения боков выработки друг относительно друга у=0,5 -ь 2 мм/сут, для смещения кровли у=0,5 -г- 1,6 мм/сут. Абсолютные величины смещений, реализующиеся во время первого этапа, составляют 50-н75% от общей величины смещений. В среднем, продолжительность второго этапа была равна 105^-175 сут. Характерной особенностью второго этапа является отсутствие перемещения боков выработки друг относительно друга и значительное снижение скорости перемещения кровли. Начало третьего этапа происходило по прошествии 150-200 суток с начала наблюде-

ний. В этот промежуток времени возобновляются смещения боков выработки друг относительно друга со средней скоростью у=0,1 -н0,3 мм/сут., также увеличивается скорость смещения кровли.

а - смещение контура выработки в районе КЗС-2, б - то же в районе КЗС-6; 1 - сближение боков выработки; 2 - перемещение репера лежачего бока относительно центрального отвеса; 3 - то же для репера висячего бока;

4 - перемещение репера, установленного в кровле.

Следует отметить, что контур выработки в боках и кровле смещался равномерно. Так, отношение средних величин смещений лежачего бока выработки к висячему составляет 0,9, а соотношение смещения кровли к суммарному сближению боков выработки равно 0,6. За время наблюдений бока выработки, в среднем, сблизились друг с другом на 30 мм. Средние величины перемещений составили соответственно для лежачего бока 14 мм, висячего бока 16 мм и кровли 18 мм.

Наблюдения за деформированием приконтурного массива, производившиеся на глубинных замерных станциях, позволили установить характер смещений на расстоянии до 2,5 м от контура выработки вглубь массива. Результаты этих наблюдений приведены на рис. 3 и рис. 4.

Из приведенных результатов видно, что процесс деформирования контура выработки в районе расположения ГЗС-1, как в случае с ЮС, протекал в три стадии, характеристики которых совпадают с параметрами описанными выше.

U, мм

г

X —^

Г ----

U, мм

1

II

in г

7" -

Т.сут 1

Рис. 3. Смещения приконтурного массива в районе ГЗС-1: а - смещение контура (1) и участков массива на расстоянии 0,9 м (2) и 1,5 м (3) от контура с течением времени; б - распределение смещений от контура вглубь массива на 264 сут. (I), 41 сут (И) и 7 сут. (III)

Помимо этого, был установлен следующий факт - величины смещений реперов, установленных на расстоянии 1,5 -т- 2 м от контура, по прошествии 40 - 80 сут. с начала наблюдений, превышали

смещения реперов, установленных на контуре выработки (рис. 4). и, мм

L I II——Г --II -Г

1

] ! 1

L, м

U и "4 V О I с 10 i V

Рис. 4 Смещения приконтурного массива в кровле с формированием зон уплотнений: I - распределение смещений в глубь массива на 216 сугки наблюдений, II, III - тоже на 26 и 7 сутки.

В упругопластическом массиве, максимум тангенциальных напряжений находится на некотором расстоянии от контура выработки, это, в сочетании с высокой пористостью рыхлых руд, порядка 20-28%, приводит к формированию зоны уплотнения руды в районе максимальных значений тангенциальных напряжений. Формирова-

ние зоны уплотнения согласуется с результатами исследований образцов горных пород в условиях объемных напряженных состояний, проведенных Ставрогиным А.Н., в которых было показано, что горные породы с пористостью 18-30% обладают положительной дила-тансией т.е. уплотняются при нагружении.

На основании результатов наблюдений за приконтурным массивом с помощью ГЗС, возможно прогнозировать размеры зоны влияния выработки. Так, размер зоны влияния в районе ГЗС-1, приблизительно, составляет 1,7-2,0 м, в районе ГЗС-2,3 - 2,0-3,0 м и в районе ГЗС-4 - 3,0-3,5м.

2. Деформирование хлоритизированных слабых руд вокруг рудных штреков можно описать моделью упругопластического тела, используемой для расчета области предельного состояния рудного массива вокруг выработки с помощью предложенной и обоснованной конечно-элементной модели.

В СПГГИ(ТУ) проводились исследования физико-механических свойств рыхлых руд, отобранных в районе расположения экспериментальной выработки. На рис. 5 показана зависимость сопротивления сдвигу рыхлых руд от деформаций сдвига.

Деформация сд&ига, мм

Рис. 5. Характер изменения сопротивления сдвигу железнослюдково-мартитовой хлоритизированной руды в зависимости от

деформации сдвига.

При небольших деформациях связь между наибольшими касательными напряжениями и деформациями сдвига близка к линейной зависимости, а при достижении определенного уровня деформаций

величина напряжений остается неизменной. При расчетах экспериментальную зависимость можно аппроксимировать линиями 2 и 3, первая из которых является уравнением состояния для линейно-деформируемого тела, а вторая - для предельного состояния. Для расчета напряженного состояния в линейной модели и размеров зон предельных состояний вокруг горизонтальных выработок, проводимых в рудах, деформирующихся в соответствии с графиком, показанном на рис. 5, применялся метод конечных элементов (МКЭ). Условием предельного состояния в этом случае служил критерий Кулона-Мора. Для обоснования использования данного численного метода и программного продукта был проведен ряд расчетов размеров зон предельного состояния, формирующихся вокруг выработки с круговой формой поперечного сечения при переменных параметрах напряженного состояния нетронутого массива, угла внутреннего трения и сцепления. Данные численных экспериментов сопоставлялись с результатами расчетов по формулам Протосени А.Г. (рис. 6).

О 5»

I 50

0 75 I 00 ) 25

Величина сцепления, МПа Рис. 6 Сопоставление результатов, получаемых при использовании аналитической зависимости и МКЭ: 1,2- размеры зоны предельною состояния в боку и кровле, найденные по формулам Протосени А Г ; 3,4 - то же, полученное с

помощью МКЭ.

Расчетная схема, представляющая собой ограниченную прямоугольную область с выработкой некруговой формы в центре, пока-

зана на рис. 7. Перемещения границы области ограничены в направлении осей X и У, в каждой точке области задавались компоненты напряжений нетронутого рудного массива.

состояния вокруг выработки- 1 - выработка; 2 - граничные условия

Диапазон вертикальных напряжений, для которого производился расчет, составлял сту = 5 -И 2 МПа при коэффициенте бокового распора \=0,8 и \=1. Указанный диапазон напряжений соответствует величинам вертикальных напряжений в нетронутом массиве на уровне горизонта -425 м, на котором сооружалась экспериментальная выработка. Помимо этого, переменными величинами в расчете выступали сцепление и угол внутреннего трения, первая из которых изменялась в диапазоне С=1,0-т- 1,67МПа, вторая - ср=390-М40.

Результаты расчетов размеров зоны предельного состояния (рис. 8), приведены в долях приведенного радиуса выработки. Как следует из рис. 8, зона предельного состояния полностью охватывает контур выработки, а расстояние между контуром выработки и границей зоны переменно. Так, наибольший размер зоны наблюдается в боку выработки, также значительное влияние на размеры зоны оказывает значение величины коэффициента бокового распора.

выработки, 2 -контур зоны предельного состояния при \=0,8, 3 -\=1

На рис. 9 выполнена оценка влияния величины напряжений в нетронутом массиве на размеры зоны предельного состояния, обра-

Рис. 9 Зависимость размеров зоны предельного состояния от величины вертикальных напряжений в нетронутом массиве: 1,2 - размеров и боку и кровле выработки при \=1, 3.4 - то же, при \=0,8.

3. Вертикальная нагрузка на поддерживающую крепь в слабой мартит-железнослюдковой рыхлой руде должна определяться по разработанной методике, основанной на теории предельного состояния и натурных наблюдениях за деформированием вмещающего массива.

На Яковлевском руднике проводились натурные наблюдения за устойчивостью обнажений и формированием закрепного пространства вокруг экспериментальной выработки на участках, закрепленных поддерживающей крепью. При исследованиях измерялись линейные размеры закрепного пространства по периметру выработки -расстояние от внешнего контура крепи КМП-АЗ до рудного массива, то есть величина закрепного пространства, сформированного после взрыва шпуров, оборки контура после взрыва и обрушения руды с поверхности обнажения до и после возведения арочной крепи. По результатам измерений построены фактические контуры рудной поверхности обнажения, вычислены средние значения линейных размеров по всем замерным позициям, построены профили рудного обнажения вдоль экспериментальной выработки. Было установлено, что размеры зоны обрушения по трассе выработки изменяются в широком диапазоне от 0,1 м до 2,4 м, при среднем значении в кровле выработки 0,4 м. По данным геологического отдела рудника, на участках, где зона разрушения превышала 0,6 м, выработка пересекала мартит-железнослюдковые рыхлые руды. На рис. 10 приведены натурные данные о размерах зоны обрушения, формирующейся вокруг выработок в мартит-железнослюдковых рыхлых рудах. Из анализа экспериментальных данных следует, что зона обрушения в боках выработки составляет (0.4ч-0.6)Яо, а в кровле выработки (0.8 -г-1.0)1*0. Обнажение выработки в закрепном пространстве имеет форму свода (рис. 10).

Представление о динамике развития свода обнажения дает рис. 11. По этим данным можно заключить, что отслоения руды за крепью выработки происходили на протяжении первых пяти месяцев, затем в течение месяца увеличения размеров свода обнажения не наблюдалось.

О ЗЗЯ, о 32РС

Рис. 10 Контур рудного обнажения, построенный по наибольшим величинам закрепного пространства' 1 - кон аур выработки, 2 - конгур породного обнажения, приведенный радиус вырабо!ки

За все время наблюдений размер свода в кровле выработки увеличился на участке №1 (8св-11,2 м2) в 1,86 раза, на участке №2 (8СВ=14,9 м2) в 1,5 раза, при этом величина зоны разрушения в кровле зависит от времени линейно на интервале 0<Т<5 мес. 3

X.

оГ

з

I

^ Л

з 2

О-

о а.

о.

О)

г

о

" 0 12 3 4 5 6 7 Рис 11 Динамика развития свода обрушения руды в закрепном пространстве на участках экспериментальной выработки 1 участок выработки с площадью поперечного сечения в свету ?св=11,2 м2; 2 - участок с Ясо=14.9 м2 3 - усредненная зависимость роста закрепного пространства с течением времени

Для прогнозирования величины нагрузки на поддерживающую крепь, использовалась гипотеза сводообразования, в которой установлены соотношения между геометрическими размерами выработки и размерами зоны обрушения, формирующейся вокруг неё. Схема, наиболее полно отвечающая натурным данным о формировании зоны разрушения в кровле и боках выработки, показана на (рис. 12).

? 1

(В+2Д)

Рис. 12 Схема формирования свода обрушения в кровле выработки: В - ширина выработки вчерне(максимальная), И - высота выработки вчерне, -высо I а свода выработки, Ь2 - высота стен; Ь| - высота свода естественного равновесия. Ь - размер зоны разрушения в кровле, Д - размер зоны разрушения в

боку выработки

Высота свода Ь| в кровле выработки равна:

, 5 + 2 • А о, = + а-Т.

(1)

где Р = агсщ

с

■ чУ)

- «кажущийся» угол внутреннего трения,

предложенный П.М. Цимбаревичем;

а - скорость развития свода обрушения, определяемая на основании натурных данных, здесь а - 0,16 м/мес.

Т - время с момента проведения выработки, изменяется в интервале 0<Т<5 мес.

Вертикальная нагрузка на крепь выработки равна весу пород в своде обрушения.

Для определения нагрузки по приведенным зависимостям, необходимо знать размер зоны разрушений в боку выработки (А), который в данном случае определяется на основании натурных наблюдений и составляет, как было указано выше, (0,4 -г- 0.6)К0.

Выполнены опытно-промышленные испытания различных типов поддерживающих крепей выработок в рыхлых рудах. Для обеспечения устойчивости горизонтальных выработок, проводимых в рыхлых рудах, рекомендуется использовать металлическую арочную крепь со сварной решетчатой затяжкой и качественной забутовкой закрепного пространства. Расстояние между арками 0,5-1,0 м. Элементы крепи из СВП-22, СВП-27 с опорными плитками под стойки. Характеристики указанных видов крепей даны в табл. 1

Таблица 1

Характеристики рекомендуемых типов крепи_

Типоразмер крепи 1 ипо- размер свп Площадь сечения в свету, м2 Максимальная высота выработки в свету, м Максимальная ширина выработки в свету,м Масса верхнякаУ /стойки, кг

КМП-АЗ- 9,3 СВП-22 9,3 3,36 4,09 65,7/73,2

КМП-АЗ-11,2 СВП-22 СВП-27 11,2 3,35 4,22 74,5-69,4 91,7-76.9

КМП-АЗ-14,9 СВП-22 СВП-27 14,9 3,40 5.12 81,8-99,0 89,9 - 98,2

АПК-27 СВП-27 18,8 4,73 4,70

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научно-исследовательскую квалификационную работу, на базе проведенных натурных и аналитических исследований выполнено решение актуальной научной задачи обеспечения устойчивости и ■эффективного поддержания подготовительных горных выработок в рыхлых рудах, имеющей важное народно-хозяйственное значение.

Результаты выполненных исследований:

1. Экспериментальными исследованиями установлены качественные и количественные зависимости процесса деформирования с различным характером смещений приконтурного массива вокруг выработок, сооружаемых в рыхлых рудах. Выявлено формирование зоны уплотнений рыхлой руды, переходящей с удалением от контура в зону разрыхления. Определены размеры зоны активного смещения руд вокруг горизонтальной выработки, которые составляют (2-3,5) м.

2. Выполнено обоснование геомеханических моделей двух типов массивов из мартит-железнослюдковых рыхлых и железнос-людково-мартитовых хлоритизированных руд. Несущая способность первого массива определяется моделью жестко-пластического тела, для второго в качестве критерия предельного состояния обосновано использование условия Кулона-Мора, деформирование в допредельной области происходит по линейному закону.

3. На основании математического моделирования установлено влияние величины сцепления и угла внутреннего трения рыхлых руд, а также величины вертикальных напряжений в нетронутом рудном массиве на размеры зоны предельного состояния вокруг выработки. Диапазоны изменения величин сцепления, угла внутреннего трения и вертикальных напряжений составляли: сцепление С=1,0-Н,67 МПа, угол внутреннего трения ср=36-г44°, вертикальное напряжение сту=5 -г-12 МПа.

4. На основании натурных наблюдений за устойчивостью выработок в рыхлых рудах установлено, что размеры свода обрушения в кровле увеличиваются в течение длительного времени, порядка 5 месяцев, с момента ее проведения.

5. Предложен метод расчета величины вертикальной нагрузки на поддерживающую крепь, основанной на теории свода и натурных наблюдениях за смещениями вмещающего массива, приведены зависимости для расчета вертикальной и горизонтальной нагрузок на крепь с учетом продолжительности периода поддержания выработок.

6. Проведены опытно-промышленные испытания поддерживающей металлической податливой крепи КМП-АЗ с различными параметрами. На основе результатов испытаний разработаны рекомендации по выбору рациональных параметров поддерживающих крепей для обеспечения устойчивости горизонтальных выработок в рыхлых рудах.

7. Результаты натурных исследований деформирования массива вокруг выработок в рыхлых рудах использованы в нормативном документе «Временные указания по выбору типов и параметров крепи капитальных и подготовительных выработок Яковлевского рудника», С.-Пб. 2006 г.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Зыков Д.Б. Устойчивость горизонтальных выработок в рудах Яковлевского рудника. /Ю.Н. Огородников, Д.Б. Зыков // Геомеханика. Механика подземных сооружений / Известия Тульского государственного университета,- Тула: Тульский государственный университет. 2003 г. с. 200-203.

2. Зыков Д.Б. Геомеханическое обоснование типов и параметров крепи для крепления выработок в слабых рудах.// Записки Горного института. СПГГИ(ТУ), СПб, 2005 г. том 167.. с. 129-132.

3. Зыков Д.Б. Исследование прочностных и деформационных свойств гидрогематитовых руд Яковлевского месторождения./Д.Б. Зыков, Д.Н. Петров.// Записки Горного института. СПГ'ГИ(ТУ), СПб, 2005 г.том 167,. с.141-144.

РИЦСПГГИ. 15.05.2006. 3.190. Т.ЮОэкз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

¿p£>6A-

/</6 M

№14649

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Зыков, Денис Борисович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДА ЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Горно-геологические и гидрогеологические условия разработки богатых руд Яковлевского месторождения

1.2 Физико-механические свойства руд и вмещающих пород

1.3 Анализ методов расчета напряженно-деформированного состояния и оценки устойчивости породных обнажений

1.4 Задачи и методы исследований

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОНОГО ДАВЛЕНИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТКАХ

2.1 Методика натурных наблюдений за проявлениями горного давления в горизонтальных выработках

2.2 Натурные наблюдения за смещениями контура выработки

2.3 Натурные наблюдения за смещениями приконтурного массива вокруг выработки

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ЗОН ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ВОКРУГ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

3.1 Закономерности деформирования рыхлых руд

3.2 Обоснование геомеханической модели массива и расчет размеров зон предельного состояния

ГЛАВА 4. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬ ТА TOB РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

4.1 Сопоставление расчетных величин свода обрушения в рыхлых рудах с наблюдаемыми размерами их в натуре

4.1.1 Натурные наблюдения за формированием свода обрушения в кровле выработки

4.1.2 Метод расчета свода обрушения в кровле выработки в мартит-железнослюдковой рыхлой руде.

4.2 Расчет нагрузок на поддерживающую крепь горизонтальных выработок

4.3 Опытно-промышленные испытания крепей

4.4 Рекомендации по креплению выработок в рыхлых рудах

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геомеханическое обоснование устойчивости выработок в рыхлых рудах"

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

В геологическом строении месторождения выделяются два различных генетических комплекса пород: докембрийский кристаллический фундамент и перекрывающая его мощная толща осадочных пород горизонтального залегания. Кристаллические породы представлены плагиогранитами и метаморфическими породами - сланцами, железистыми кварцитами, филлитовыми сланцами. Богатые руды залегают среди выветренных железистых кварцитов на глубине 480-590 м в виде мощной, до 300 м, полосы клинообразной формы. Предел прочности на одноосное сжатие, в среднем, составляет только 1МПа, а пористость 25%.

Гидрогеологические условия месторождения сложные. В разрезе прослеживаются семь водоносных горизонтов. Нижний рудно-кристаллический водоносный горизонт приурочен к верхней коре выветривания пород докембрия и рудной залежи. Залежь богатых руд на участке первоочередной отработки дренирована сетью транспортно-дренажных ортов и дренажных скважин. По состоянию на начало 2006 года не отмечается наличие гидравлической связи руд-но-кристаллического водоносного горизонта с каменноугольным.

Отсутствие гидравлической связи напорного каменноугольного водоносного горизонта с рудно-кристаллическим послужило основанием для определения генеральной стратегии освоения месторождения без осушения водоносных горизонтов в толще осадочных пород, с сохранением водозащитных свойств рудной потолочины и карбоновых пород.

Необходимость сохранения водозащитных свойств покрывающей рудной и породной толщи обуславливает требования к качеству подготовительных, очистных и закладочных работ.

Значительный вклад в исследование процесса деформирования и разрушения пород вокруг горных выработок внесли: Ардашев К.А., Баклашов И.В., Борисов A.A., Булычев Н.С., Воскобоев Ф.Н., Долгий И.Е., Зубов В.П., Карто-зия Б.А., Карташев Ю.М., Каплун A.C., Ковалев О.В., Козырев A.A., Мельников H.H., Огородников Ю.Н., Протодьяконов М.М., Протосеня А.Г., Руппенейт К.В., Смирняков В.В., Тимофеев О.В., Трушко B.JL, Фотиева H.H., Цимбаревич П.М., Шик В.М. и многие другие.

Однако, в силу сложности горно-геологических и горнотехнических условий Яковлевского месторождения и исключительно малой прочности рыхлых руд, задачи прогнозирования устойчивости рудных обнажений и обоснования выбора типов и параметров крепи не решены до настоящего времени.

Цель работы: обеспечение устойчивости горизонтальных горных выработок, пройденных в рыхлых рудах.

Идея работы: прогноз устойчивости подготовительных выработок должен базироваться на учете напряженного состояния нетронутого рудно-кристаллического массива сложного строения и несущей способности рыхлых руд при применении поддерживающих видов крепи.

Научная новизна работы. В предельной области около выработки с поддерживающей крепью экспериментально установлено наличие зоны с положительной дилатансией (уплотнением) размером 1-1,5 м, переходящей с удалением от контура в зону с отрицательной дилатансией (разуплотнением) рыхлой руды.

Защищаемые научные положения:

1. Деформирование слабых рыхлых руд вокруг выработок с поддерживающей крепью происходит в течении трех периодов времени с различным характером смещений рудного массива, и, в основном, реализуются в первые 50250 суток.

2. Деформирование хлоритизированных слабых руд вокруг рудных штреков можно описать моделью упругопластического тела, используемой для расчета области предельного состояния рудного массива вокруг выработки с помощью предложенной и обоснованной конечно-элементной модели.

3. Вертикальная нагрузка на поддерживающую крепь в слабой мартит-железнослюдковой рыхлой руде должна определяться по разработанной методике, основанной на теории предельного состояния и натурных наблюдениях за деформированием вмещающего массива.

Практическая значимость работы:

- Разработана методика расчета вертикальных и горизонтальных нагрузок на поддерживающую крепь выработок в рыхлых рудах

- Определены рациональные виды и параметры крепей для поддержания выработок, проводимых по рыхлым рудам, которые использованы во «Временных указаниях по выбору типов и параметров крепи капитальных и подготовительных выработок Яковлевского рудника» С.-Пб. 2006г.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций: подтверждается значительным объемом экспериментальных натурных наблюдений, использованием современных методов геомеханики и компьютерных технологий и опытно-промышленными испытаниями поддерживающих крепей.

Апробация диссертации: содержание и основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных конференциях молодых ученых и студентов СПГГИ(ТУ) ми. Г.В. Плеханова «Полезные ископаемые России и их освоение» (С.-Петербург, 2003, 2004, 2005) и научно-техническом совете СПГГИ (ТУ)

Личный вклад автора заключается:

В постанове задач исследований, участии в проведении натурных исследований, обработке полученных данных на ЭВМ, анализе натурных данных, создании конечно-элементных моделей для исследования особенностей формирования зон неупругих деформаций вокруг выработок, выполнении численных экспериментов и разработке практических рекомендаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 печатных работы в вузовских и межвузовских сборниках научных трудов.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение и заключение, список использованной литературы из 90 именований, 83 рисунка и 21 таблицы.

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

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научно-исследовательскую квалификационную работу, на базе проведенных натурных и аналитических исследований выполнено решение актуальной научной задачи обеспечения устойчивости и эффективного поддержания подготовительных горных выработок в рыхлых рудах, имеющей важное народно-хозяйственное значение.

1. Экспериментальными исследованиями установлены качественные и количественные зависимости процесса деформирования с различным характером смещений приконтурного массива вокруг выработок, сооружаемых в рыхлых рудах. Выявлено формирование зоны уплотнений рыхлой руды, переходящей с удалением от контура в зону разрыхления. Определены размеры зоны активного смещения руд вокруг горизонтальной выработки, которые составляют (2-3,5) м.

2. Выполнено обоснование геомеханических моделей двух типов массивов из мартит-железнослюдковых рыхлых и железнослюдково-мартитовых хлоритизированных руд. Несущая способность первого массива определяется моделью жестко-пластического тела, для второго в качестве критерия предельного состояния обосновано использование условия Кулона-Мора, деформирование в допредельной области происходит по линейному закону.

3. На основании математического моделирования установлено влияние величины сцепления и угла внутреннего трения рыхлых руд, а также величины вертикальных напряжений в нетронутом рудном массиве на размеры зоны предельного состояния вокруг выработки. Диапазоны изменения величин сцепления, угла внутреннего трения и вертикальных напряжений составляли: сцепление С=1,0-т-1,67 МПа, угол внутреннего трения ф=36-т-440, вертикальное напряжение сту=5 +12 МПа.

4. На основании натурных наблюдений за устойчивостью выработок в рыхлых рудах установлено, что размеры свода обрушения в кровле увеличиваются в течение длительного времени, порядка 5 месяцев, с момента ее проведения.

5. Предложен метод расчета величины вертикальной нагрузки на поддерживающую крепь, основанной на теории свода и натурных наблюдениях за смещениями вмещающего массива, приведены зависимости для расчета вертикальной и горизонтальной нагрузок на крепь с учетом продолжительности периода поддержания выработок.

6. Проведены опытно-промышленные испытания поддерживающей металлической податливой крепи КМП-АЗ с различными параметрами. На основе результатов испытаний разработаны рекомендации по выбору рациональных параметров поддерживающих крепей для обеспечения устойчивости горизонтальных выработок в рыхлых рудах.

7. Результаты натурных исследований деформирования массива вокруг выработок в рыхлых рудах использованы в нормативном документе «Временные указания по выбору типов и параметров крепи капитальных и подготовительных выработок Яковлевского рудника», С.-Пб. 2006 г.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Зыков, Денис Борисович, Санкт-Петербург

1. Геологическая изученность СССР. Т. 9. Белгородская, Брянская, Воронежская, Курская, Липецкая, Орловская, Тамбовская области период 19661970. вып.1. Отв. ред. Ассовский А.Н.; АН СССР. Мин-во геологии РСФСР -Москва: Недра, 1976, 502 с

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

3. Железисто—кремнистые формации докембрия Европейской части СССР. Минералогия. Наукова Думка, Киев, 1989

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

5. Чайкин С.И. Микроэлементы и некоторые особенности их расположения в богатых железных рудах и железистых кварцитах Яковлевского месторождения КМА. В кн.: Кора выветривания, вып. 16, Изд. Наука, М., 1978

6. Чайкин С.И. О связи морфологии рудной залежи богатых руд Яковлевского месторождения КМА с особенностями его структуры. Геология рудных месторождений, 1974 №3. с. 73-79.

7. Чайкин С.И. Типы текстур железистых кварцитов КМА, характер изменения в разрезе и по формационному профилю. Геология рудных месторождений, Т XXI, 5, сентябрь—октябрь, Изд. Наука, М., 1979

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

9. Кремлев Е.А. О формировании богатых железных руд Яковлевского месторождения КМА. Изв. вузов. Геология и разведка, 1967, №8, стр.64-73.

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

11. Формозова Л.Н. Формационные типы железных руд докембрия и их эволюция. Изд. Недра, М., 1973

12. Чайкин С.И., Саар A.A. и др. Отчет о геолого-разведочных и поисковых работах на Яковлевском железорудном месторождении КМА по состоянию на 1 октября 1958, кн.1 и 2.

13. Лазаренко Н.И., Лазаренко Ю.Н. Вертикальная зональность гипергенных железных руд на Яковлевском месторождении в Белгородском районе КМА. Изв. вузов. Геология и разведка, 1966, №1, стр.54-62.

14. Исследование и прогноз инженерно-геологических условий участка первоочередной отработки богатых руд Яковлевского месторождения на стадии доразведки. Отчет по НИР, ВИОГЕМ, Белгород, 1985, 145 с. Рук. В.А. Котов.

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

16. ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

17. Цытович H.A. Механика грунтов М.: Высшая школа, 1968. -258с.

18. Косте Ж., Санглера Г. Механика грунтов. М., Стройиздат, 1981.454с.

19. Флорин В.А. Основы механики грунтов. М., 1959, 1961, т. I.20 .P.A. Roest, W. Kamp The self supporting rock ring. Mining Science & Technology, 1987. p. 650-659.

20. Hoke E. Rock engineering, p. 350

21. Березанцев В.Г. Осесимметричная задача теории предельного равновесия сыпучей среды. М., изд.ГИТТЛ, 1962, 116 с.

22. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. М., "Недра", 1976.- 272 с.

23. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М., Недра, 1981,270 с.

24. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений: Учеб. Для вузов.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Недра, 1994.-382 с.

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

26. Крупенников Г.А. Комплексное исследование взаимодействия крепей подземных выработок с горными массивами. Доклад о содержании опубликованных научных работ. JL, 1962 г.

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

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

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

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

31. Руппенейт К.В. Давление и смещение горных пород в лавах поло-гопадющих пластов. М., 1957.

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

33. Протосеня А.Г., Ставрогин А.Н. Определение напряженно-деформированного состояния массива вокруг выработок на основе теории пластичности горных пород с дилатансией. / сб. Устойчивость и крепление горных выработок, ЛГИ, Л. 1978. С. 82-84.

34. Протосеня А.Г., Селезнев А.Н., Горшунова Т.Н. и др. Метедика расчета средних нормальных нагрузок на крепь вертикальных стволов для

35. Ш больших глубин и сложных горно-геологических условий, В кн.: Устойчивость и крепление горных выработок. Взаимодействие крепи и пород в сложных условиях. JL, изд.ЛГИ, 1984.

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

37. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. М.: Недра, 1985.-272с.

38. Протосеня А.Г. О постановке задач по расчету нагрузок на капитальные выработоки и тоннели. // Устойчивость и крепление горных выработок. Крепление и поддержание горных выработок. / Санкт-Петербургский горный институт. С-Пб, 1992. С.4-8.

39. Протосеня А.Г., Тимофеев О.В., Огородников Ю.Н. Разработка,практическая проверка и корректировка новой методики определения устойчивости породных обнажений в протерозойских глинах. СПГГИ, С-Пб., 1996.

40. Тимофеев О.В. Методика расчета параметров штанговой крепи при упруго-пластической деформации массива пород// Устойчивость и крепление горных выработок. JI., 1974

41. Фотиева H.H., Булычев Н.С. Обработка результатов натурных исследований давления пород на крепь и расчет крепи по измеренным нагрузкам. // Межвузовский сборник Устойчивость и крепление горных выработок, вып.5, Л., изд.ЛГИ, 1978. С. 100-104.

42. Максимов А.П. Выдавливание горных пород и устойчивость подземных выработок. М., Госгортехиздат, 1963.- 144 с.

43. Протосеня А.Г., Тимофеев О.В., Огородников Ю.Н. Разработка, практическая проверка и корректировка новой методики определения устойчивости породных обнажений в протерозойских глинах. СПГГИ, С-Пб., 1996.

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

45. Отчет по договору №7/2004 "Научное сопровождение строительства и ввода в эксплуатацию Яковлевского рудника". Санкт-Петербург, 2004.

46. Николаевский В.Н. Механика пористых и трещиноватых сред. М.: Недра, 1984. 232 с.

47. Николаевский В.Н., Басниев К.С., Горбунов А.Т. Механика насыщенных пористых сред. М., Недра, 1970

48. Прочность и деформация горных пород в допредельной и запредельной областях. А.Н. Ставрогин, Б.Г. Тарасов и др. ФТПРПИ, 1981, №6, с. 211.

49. Методические указания по определению баланса энергии при хрупком разрушении горных пород. JL, ВНИМИ, 1982 г. с 13

50. Флорин В.А. Основы механики грунтов. М., 1959, 1961, т. II.

51. Ставрогин А.Н., Тарасов Б.Г. Экспериментальная физика и механика горных пород. СПб., Недра, 2001г.

52. Проведение экспертизы о склонности рудного массива и вмещающих пород Яковлевского рудника к горным ударам в интервале отметок-395 м --500м. Договор Д-79, ВНИМИ, 57 с. СПб, 1995 г., рук. Филинков A.A.

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

54. Тарасов Б.Г., Ставрогин А.Н., Ширкес O.A. Механизм формирования порового пространства в горных породах в условиях деформирования при высоких давлениях//ФТПРПИ. 1992. №1. С. 12-21

55. Протодьяконов М.М. и др. Паспорта прочности горных пород и методы и их определения. Недра, 1964 - 75 с.

56. Байдуков Б.В. Механические свойства горных при высоких давлениях и температурах. М.: Гостоптехиздат, 1963.

57. Протосеня А.Г., Журов Г.Н., Александров В.А. Запредельное деформирование вокруг выработок в негидростатическом поле напряжений. -Физ. техн. пробл. разраб. полезных ископаемых, 1988, №2, с. 10-17.

58. Протосеня А.Г. Прогнозирование перемещений массива вокруг горных выработок с учетом разрыхления пород в пластической зоне. Шахтное строительство, 1977, №7, с. 17-19.

59. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М., "Наука", 1966.- 705с.

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

61. Зенкевич О., Чанг И. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред М.:Недра, 1974. - 240 с.

62. Работнов Ю.Н. Некоторые вопросы теории ползучести. Вестник МГУ, №10, 1948.

63. G. Borm Computer Aided statics of underground openings in squeezing rock. Mining Science & Technology, 1987. p. 668-674.

64. Розин JI.A. Задачи теории упругости и численные методы их исследований СПб.; Изд-во СПбГТУ, 1998. 532 с.

65. W. Yongjia, Numerical model for computing time-dependent displacements and stresses in rock mechanica.-Mining Science & Technology, 1987.p. 778785

66. Y. Xuefu, C. Meifeng, C. Fang Improvement of roadway stability in difficult, intensively technically disturbed ground. Mining Science & Technology, 1987. p. 675-682.

67. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987.

68. Д.Норри, Ж. де Фриз Введение в метод конечных элементов. М.: Мир, 1981.-304 е., ил

69. Амусин Б.З., Абдылдаев Э.К., Фадеев А.Б. О расчете контактных нагрузок на обделку тоннелей методом конечных элементов. Механика грунтов, основания и фундамента. ЛИСИ, JL, 1980. 37 -49 с.

70. Функциональный анализ и его приложения в механике сплошной среды. Учебное пособие М.: Вузовская книга, 2000 - 320 с.

71. Морозов Е.М., Никишков Г.П. Метод конечных элементов в механике разрушения. -М.: Наука., 1980 -256 с.

72. Савин Г.Н. Концентрация напряжений около отверстий. М., JL, изд.ГИТТЛ, 1951, 494 с.

73. Савин Г.Н. Распределение напряжений около отверстий. Киев. Нау-кова думка, 1968.

74. Протосеня А.Г., Козел A.M., Борисовец В.А. и др. Расчет нагрузок на крепь глубоких стволов, сооружаемых в сложных горно-геологических условиях // Шахтное строительство. 1984. № 6. С. 13-15.

75. 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. 115118.

76. Отчет по договору №6/2003 "Научное сопровождение строительства и ввода в эксплуатацию Яковлевского рудника". Санкт-Петербург, 2003.

77. Пихконен JT.B., Жихарев С.Я. Определение усилий в почве подготовительных горных выработок// Устойчивость выработок в сложных условиях. -Л.: ЛГИ, 1990.

78. Цимбаревич П.М. О величине горного давления в вертикальной выработке. "Горный журнал", № 9, 1933.

79. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи./ ВНИМИ, ВНИИОМШС Минуглепрома СССР. М., Стройиз-дат, 1983 г.

80. Кайдалов H.H., Огородников Ю.Н., Расчет несущей способности сетки-затяжки, закрепленной на штангах, с учетом ее растяжения от нагрузки. // Исследование проблем механики подземных сооружений. Тула: Тул. ПИ, 1987 г., с. 136-142.

81. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкций крепей. М.: Недра, 1992 - 543 с.

82. Инструкция по выбору рамной металлической податливой крепи горных выработок. МЧП СССР, институт ВНИМИ, Л., 1986.

83. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. Справочник (В.Н. Каретников, В.Б. Клейменов, А.Г. Нуждихин). М., Недра, 1989.

84. H.H. Кодолба, В.М. Субботин, В.А. Нелаев, А.И. Лябак, С.Н. Жу-рин, A.A. Жидков. Технические решения по строительству рудника. Горный журнал. № 1-2, 1996.

85. Технологический регламент на упрочнение неустойчивого массива и крепление горных выработок Яковлевского рудника. ВИОГЕМ, Белгород, 1990, 150 с. Рук. работы Логачев Н.Т.

86. Предложения института «Центрогипроруда» по развитию Яковлевского рудника. Белгород, 2002.