Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Методика оценки напряженного состояния краевой части рудного массива при отработке глубоких рудников Талнаха

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

Автореферат диссертации по теме "Методика оценки напряженного состояния краевой части рудного массива при отработке глубоких рудников Талнаха"

На правах рукописи

МАРЫСЮК Валерий Петрович

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОГО

СОСТОЯНИЯ КРАЕВОЙ ЧАСТИ РУДНОГО МАССИВА ПРИ ОТРАБОТКЕ ГЛУБОКИХ РУДНИКОВ ТАЛНАХА

Специальность 25.00.20 - Геомеханика, разрушение

горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003467155

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) и Научно-исследовательском институте горной геомеханики и маркшейдерского дела - межотраслевом научном центре ВНИМИ.

Научный руководитель -

доктор технических наук

Шабаров Аркадий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

Огородников Юрий Никифорович,

кандидат технических наук

Смирнов Альберт Андреевич

Ведущее предприятие - Норильский индустриальный институт.

Защита диссертации состоится 15 мая 2009 г. в 14 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 15 апреля 2009 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета доктор технических наук, профессор Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время геомеханическая обстановка на глубоких рудниках Талнаха представляется крайне осложненной. Это связано: во - первых, увеличением глубины разработки рудных залежей до 1000 и более метров и, во - вторых, формированием зон повышенного горного давления, вызванного как горногеологическими, так и горнотехническими причинами. Горногеологические причины обусловлены тем, что в структурном плане Талнахский рудный узел разбит серией разрывных нарушений на тектонические блоки, в которых прослеживаются почти все уровни трещиноватости: крупные разрывы, связанные с региональными полями тектонических напряжений; разрывы, связанные с локальными складчатыми структурами, и системы макро- и микротрещин. При этом сам рудный массив представлен прочными и высокомодульными разновидностями руд, склонными при нагружении к разрушению в динамическом режиме. К горнотехническим причинам следует отнести особенности принятых на рудниках схем подготовки и порядок отработки шахтных полей, не исключающих ведение горных работ в узких целиках. Отработка таких целиков не исключает формирование в рудном массиве сложного поля напряжений, представляющего собой суперпозицию первичных и техногенных напряжений, уровень которых не исключает вероятность проявления в целиках динамической форм разрушения краевой части рудного массива.

Таким образом, на глубоких рудниках Талнахского и Октябрьского месторождений сформировались особо сложные условия ведения горных работ с повышенной вероятностью динамических форм проявления горного давления. В связи с этим возникает необходимость проведения мероприятий по приведению массива в неударопасное состояние при постоянном и жестком контроле напряжено-деформированного состояния рудного массива при ведении горных работ в сложных горногеологических и горнотехнических условиях.

Исследованию напряженно-деформированного состояния массива горных пород посвящены работы ученых С. Г. Аверши-на, В.В Аршавского, Н.С. Булычева, В.А. Звездкина, В.П. Зубова, В.И. Иванова, A.A. Козырева, Г.Н. Кузнецова, К.В. Кошелева, A.M. Линькова, В.Н. Опарина, Н.Ю. Рассказова, М.А. Розенбау-ма, В.Д. Палия, И.М. Петухова, А.Г. Протосени, А.Н. Ставро-гина, B.C. Сидорова, А.П. Тапсиева, АА.Филинкова, А.Н. Ша-барова, Е. И. Шемякина и др. В этих работах отражены важнейшие положения механики горных пород и массивов, составляющих основу ее современного состояния.

Тем не менее, методы экспериментальной оценки геомеханического состояния массива существенно отстают от теоретических исследований. По-прежнему ведущую роль играет весьма трудоемкая оценка напряженного состояния по дискованию керна, для получения более точных оценок используется еще более трудоемкий метод разгрузки. Поэтому основной темой работы стал анализ реакций горного массива на повышенные напряжения и разработка нового метода текущего прогноза и оперативной оценки напряженности краевой части рудного массива.

Цель работы: разработка методики оценки напряженного состояния краевой части рудного массива при отработке глубоких рудников Талнаха.

Идея работы: для оперативной оценки напряженного состояния краевой части рудного массива необходимо использовать вид и характеристики деформирования стенок скважины.

Задачи исследований:

1. Выявить условия формирования и особенности напряженно-деформированного состояния краевой части рудного массива, попадающей в зону влияния горных работ, и установить закономерности изменения прочностных и деформационных характеристик в зависимости от расстояния от обнажения;

2. Исследовать и установить закономерности деформирования стенок скважин, пробуренных в краевой части рудного массива, находящейся вне и в зоне влияния горных работ;

3. Установить закономерности между параметрами деформирования стенок скважин и напряженно-деформированным состоянием краевой части рудного массива и разработать на этой основе методику оценки ее напряженности.

Научная новизна работы:

1. Определено, что, что в зонах влияния очистных и подготовительных выработок вследствие зонального распределения концентраций напряжений прочность пород дифференцирована в функции удаления от обнажения с шагом, составляющим 0,2 - 0,5 максимального размера выработки;

2. Установлено, что увеличение радиуса скважины, пробуренной в зоне влияния горных работ, пропорционально отношению максимального напряжения атах к прочности массива: 2Яг ¡йст = 1,5 сгтш/(тсж + 0,5, где Я2 - радиус скважины, <Зскв - ее

исходный диаметр, всж - фактическая прочность породы в краевой части рудного массива.

Основные защищаемые положения:

1. При отработке рудных залежей Октябрьского и Талнах-ского месторождений зональная дезинтеграция краевой части массива сопровождается образованием участков пород, отличающихся прочностными свойствами и уровнем напряжений, причем изменения прочности (повышение и снижение на разных участках) в зоне влияния одиночной выработки достигают 15 %, а в зоне влияния очистных работ - 30 %;

2. Дискование керна и разрушение стенок скважины представляют собой две тесно связанные между собой формы реакции массива на действие повышенных напряжений, при этом существует значимая и надежная корреляция (К>0,95) между оценками максимальных напряжений, полученных на основе этих двух явлений;

3. Основой реализации эффективной методики оценки и прогноза параметров техногенных напряжений при развитии очистных работ являются данные об изменениях радиусов скважин, пробуренных в краевую часть рудного массива в вертикаль-

ной и горизонтальной плоскостях..

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций подтверждается большим объемом лабораторных и шахтных исследований, применением современных методов статистической обработки экспериментальных данных и анализа геомеханического состояния массива горных пород, а также положительными результатами промышленного использования разработанной методики на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель».

Практическая значимость работы:

- усовершенствована конструкция прибора, позволяющая проводить каротаж скважин диаметром от 40 до 170 мм с контролируемым перемещением прибора относительно продольной и вертикальной осей скважины;

- разработана конструкция наблюдательной станции для прогнозной и оперативной оценки напряженного состояния краевой части рудного массива;

- разработаны технологические параметры выемки защитного слоя и бурения разгрузочных скважин, для формирования защищенных зон при ведении горных работ на удароопасных участках рудных залежей.

Личный вклад автора заключается: в постановке цели, задач и разработке методики исследований; в личном участии в организации и проведении экспериментальных работ на рудниках «Октябрьский», «Таймырский» и «Скалистый»; в исследованиях прочности образцов руд и пород в лабораторных условиях, в анализе результатов наблюдений, выводе основных научных результатов, составлении и внедрении методики оценки напряженного состояния краевой части рудного массива.

Реализация работы. Созданная методика оценки напряженного состояния краевой части рудного массива используется: проектными организациями «Институт Норильскпроект» и «ООО Институт «Гипроникель» при разработке регламентов отработки удароопасных участков рудных залежей Октябрьского и

Талнахского месторождений; рудниками ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» при оперативной и прогнозной оценке напряженного состояния рудного массива, разработке паспортов крепления горных выработок и профилактических мероприятий по приведению краевой части рудного массива в неудароопасное состояние.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались: на международной конференции «Проблемы и перспективы развития горных наук» (Новосибирск, 2004 г.), на горной секции Горногеологического управления ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» (г. Норильск, 2005-2008 гг.), на секции Ученого совета по геомеханике ОАО ВНИМИ (Санкт -Петербург, 2005-2007 гг.), на научно-техническом совете Научного центра геомеханики и проблем горного производства Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В. Плеханова (технического университета), (Санкт-Петербург, 2008-2009 гг.).

Публикации: Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 7 научных трудах, из них 2 - в рекомендованных ВАК РФ изданиях.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения; содержит 112 страниц машинописного текста, 37 рисунков, список литературы из 90 наименований и одно приложение.

Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.т.н. Шабарову А.Н. и к.т.н. Звездкину В.А. за внимание и ценные советы при подготовке и написании диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 приведены горно-геологические и горнотехнические условий отработки рудных залежей Норильского промрайо-на, выполнен анализ существующих методов оценки напряженного состояния массива горных пород. Сформулированы цель и задачи исследований.

В главе 2 разработана методика исследований прочностных свойств и напряженно-деформированного состояния краевой части рудного массива.

В главе 3 приведены результаты исследований и закономерности изменения прочности и напряженно-деформированного состояния краевой части рудного массива в зоне и вне зоны влияния горных работ.

В главе 4 выполнено геомеханическое обоснование методики оценки напряженности краевой части рудного массива. Приведена методология текущей прогнозной и оперативной оценки напряженности краевой части рудного массива, попадающей в зону влияния горных работ.

В заключение приведены основные научные и практические результаты диссертации.

В приложении приведены технико-экономические показатели внедрения методики на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель»

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. При отработке рудных залежей Октябрьского и Тал-пахского месторождений зональная дезинтеграция краевой части массива сопровождается образованием участков пород, отличающихся прочностными свойствами и уровнем напряжений, причем изменения прочности (повышение и снижение на разных участках) в зоне влияния одиночной выработки достигают 15 %, а в зоне влияния очистных работ - 30 %.

Для оценки напряженно-деформированного состояния краевой части рудного массива были проведены лабораторные и натурные исследования. В лабораторных условиях проводились исследования физико-механических свойств образцов, отобранных из краевой части рудного массива, в шахтных - методами глубинных реперов, дискования керна и разрушения стенок скважины изучались процессы деформирования и формирования напряженного состояния краевой части рудного массива.

Лабораторные исследования показали близость деформирования краевой части рудного массива к деформированию образцов трещиноватых горных пород. При нагружении образцов четко проявляются три стадии деформирования. На первой стадии, при возрастании напряжений до 15 МПа (при прочности 90120 МПа) в образцах происходит закрытие микро- и макротрещин, наведенных в руде в процессе генезиса рудной интрузии, с примерно постоянным соотношением продольных и поперечных деформаций. На второй стадии, при возрастании напряжений более 15 МПа, поперечные деформации увеличиваются с большей скоростью, чем продольные, в образцах начинается процесс образования новых систем микро- и макротрещин. При дальнейшем нагружении образцов начинается процесс ветвления и слияния природных и новых микро- и макротрещин. На третьей стадии нагружения (при напряжениях 80-90 МПа), образцы, ослабленные вновь образованными системами трещин, приходят в преВ ходе длительных шахтных исследований было установлено, что такой механизм деформирования характерен и для краевой части рудного массива (рис. 1).

При этом в натурных условиях возрастание напряжений в ходе деформирования вызывается приближением зоны влияния очистных работ и

дельное состояние и разрушаются.

2

Я «

а о •в

<и

Ч

33

4)

30

20

0

у

З г

V

1 2

-

0 50 100 13)2002503а)ЗЮ4Х)4Ю Продолжительность наблюдений, сутки Рисунок 1 - Характер деформирования краевой части рудного массива при развитии очистных работ

влиянием опорного давления.

В начале наблюдений вне зоны влияния очистных работ в деформировании рудного массива преобладающую роль на глубинах 900-1000м выполняют продольные деформации.

За счет продольных деформаций происходит закрытие природных трещин. При этом в системах вертикальных или крутых трещин закрытие отдельных трещин может происходить со сдвигом или поворотом блоков относительно друг друга. Процесс уплотнения массива (на графике область 1) растянут во времени и протекает с приблизительно постоянной скоростью деформирования, составляющей в среднем 4x10"3 мм/сутки. В зоне влияния горных работ (примерно 30-40 м от фронта очистных работ) краевая часть рудного массива переходит во вторую стадию деформирования (на графике область 2). На данной стадии рудный массив деформируются со скоростью порядка до 20-25x10"3 мм/сутки, которая в пять и более раз превышает скорость деформирования пород на предшествующей стадии уплотнения. В уплотненном массиве за счет быстрого роста поперечных деформаций и деформаций растяжения происходит образование новых систем микро- и макротрещин. В зоне максимального действия зоны опорного давления (примерно 10-20 м от фронта очистных работ), где напряжения превышают предел прочности ослабленного новыми системами микро- и макротрещин массива, в нем начинается процесс ветвления и слияния микро- и макротрещин с образованием трещин более крупного порядка (на графике область 3). На этой стадии процесс деформирования характеризуется циклическими изменениями скорости деформирования и резким возрастанием абсолютных величин деформаций рудного массива.

Таким образом, структурная однородность и трещинова-тость определяет нелинейный характер связи между напряжениями и деформациями в краевой части рудного массива.

Шахтными исследованиями с применением полевого пробника БУ-39, конструкции ВНИМИ, было установлено, что проч-

ность руды на одноосное сжатие изменяется в зависимости от расстояния от обнажения. При этом участки краевой части рудного массива с различной прочностью руды прослеживаются, как в зоне влияния одиночной выработки, так и в зоне влияния очистных работ.

Появление в зоне влияния выработки участков рудного массива с различными значениями прочности руды объясняется тем, что выработки на рудниках проводятся в достаточно напряженном рудном массиве (глубина проходки выработок 900 и более метров). Выработки проходятся буровзрывным способом, который вызывает появление в рудном массиве систем техногенных трещин, а сам процесс проходки выработок сопровождается перераспределением напряжений вокруг выработки. В краевой части рудного массива, попадающей в зону влияния выработки, протяженность которой равна примерно 0,2 максимального размера выработки (ширины или высоты в зависимости от формы выработки), изменения прочности руды невелики. Снижение прочности за счет роста трещиноватости и реализации нестесненных деформаций компенсирует увеличение прочности, обусловленное закрытием трещин под действием опорного давления. По нашим исследованиям область максимального действия влияния одиночной выработки распространяется в краевой части рудного массива на расстояние, примерно равное 0,5-0,7 максимального размера выработки. За этой областью отмечается тенденция возрастания и стабилизации прочности руды.

В зоне влияния очистных работ также меняется характер распределения прочности руды по глубине краевой части рудного массива. Как и в зоне влияния выработки в краевой части рудного массива имеется участок с примерно постоянным значением прочности руды, его протяженность составляет приблизительно 0,2 максимального размера выработки. Появление зоны с примерно постоянным значением прочности руды объясняется также, как и для выработок, взаимной компенсацией снижения прочности за счет трещинообразования и роста прочности за счет

сжатия природных и наведенных трещин. Далее располагаются участки, характеризующиеся цикличным изменением (снижением или возрастанием) прочности руды. Такой характер изменения прочности руды, очевидно, связан с различной степенью нарушенности рудного массива, определяющей жесткость, а, следовательно, и несущую способность участков рудного массива. Участки с пониженной жесткостью (более трещиноватые) способны за счет податливости уходить от действия повышенных напряжений без существенных изменений прочности руды. Более жесткие участки рудного массива способны концентрировать напряжения и деформируются с наведением в руде техногенных систем макро- и микротрещин, которые снижают прочность руды. Шаг формирования таких участков по глубине краевой части

рудного массива составляет от 20 до 40-50 % максимального размера выработки. Таким образом, анализ изменений прочности руды по глубине краевой части рудного массива (рис. 2) показал, что при ведении горных работ в рудном мас-, так и с повы-

1 о 14

ее ^

2 о Х2

о« 1

И р о

о ^

9 2

|о

к

Д О Т1

►н ¡Й СП а4

к

1 N ч. -1-й 1ГЙ /1 л 12 12

1,03 в Х/4 р ш7 КГ4 1,18

1,ОЕ1,ОМ о^ 09 /р£Е

\y5\7 5« 08 2

(ДОВ 028 (}48

О®

1/Ь

Ь -максимальный размер выработки 1,2 - изменения прочности руды, соответственно, в зоне влияния горной выработки и очистных работ

Рисунок 2 - Вариации прочности руды по глубине (I) краевой части рудного массива

сиве могут появляться участки, шенной прочностью руды.

как с пониженной

л=570 /р'29,4

ГЛ

Проведенные измерения дают основания утверждать, что в результате ведения горных работ краевая часть рудного массива трансформируется в неоднородную структуру с изменениями прочности руды, достигающими 15 процентов в зоне влияния одиночной выработки, и 30 % - в зоне влияния очистных работ.

2. Дискование керна и разрушение стенок скважины представляют собой две тесно связанные между собой формы реакции массива на действие повышенных напряжений, при этом существует значимая и падежная корреляция (Л>0,95) между оценками максимальных напряжений, полученных на основе эпшх двух явлений.

Обширные натурные исследования (более 500 измерений каждого параметра) показали, что дискование керна, выбуриваемого из напряженного массива, и разрушение стенок скважин являются, по сути, проявлениями одного и того же геомеханического процесса. Оба явления объясняются действием в массиве повышенных напряжений, превышающих предел прочности руды. Опыты продемонстрировали, что между процессами дискования керна и разрушения стенок керно-вой скважины су-

2 4 1д.см 0 2 4 1р.см Рисунок 3 - Гистограммы распределения протяженности зон дискования керна (1Л) и разрушения стенок скважин (7„).

ществует тесная связь. Во-первых, протяженность зоны

интенсивного деления керна и разрушения стенок скважины (рис. 3) характеризуются, в среднем, очень близкими величинами. Протяженность дискования керна в среднем составляла 24,8 см, а протяженность участка наиболее интенсивного разрушения стенок скважины - 29,4 см. Во-вторых, не менее тесная связь просматривается и по расположению зон дискования и интенсивного разрушения стенок скважины. Среднее расстояние центра зоны дискования керна от стенки выработки составляет 2,7 м, а среднее расстояние до центра зоны разрушения - 3,2 м.

Анализ гистограмм распределения случайных величин показал, что экспериментальное распределение характеристик зоны дискования керна обладает явно выраженной асимметрией и удовлетворительно описывается логнормальным распределением. Такой закон распределения случайных величин свидетельствует о мультипликативном характере влияния технологических факторов (скорость вращения, усилие подачи бурового инструмента на забой скважины и т.д.) на дискование керна. Экспериментальное распределение параметров разрушения стенок скважины приближается к нормальному закону, что свидетельствует об аддитивном характере влияния на него перечисленных технологических факторов и достаточно тесном группировании параметров относительно среднего значения. Сравнительный анализ экспериментальных данных по дискованию керна и разрушению стенок скважины показал не только близость средних значений, но и примерное равенство дисперсий по критерию Фишера при уровне надежности р=0,05 и значительных объемах выборок (более 500).

Таким образом, несмотря на некоторые отличия в характере распределений, оба этих процесса очень близки между собой и являются двумя тесно связанными формами реакции массива на действие повышенных напряжений.

Исследованиями было установлено, что в краевой части рудного массива, затронутого горными работами, формируются участки до и запредельного деформирования рудной структуры.

Выработка

Скважши

Напряженное состояние вблизи обнажения изменяется от одноосного до объемного (рис. 4). В непосредственной близости от обнажения краевая часть рудного массива находится состоянии, близком к одноосному сг, » сг2 »о у (зона 1). В этой зоне очень

малы силы бокового распора, а само главное нормальное напряжение а/ не превышает предела прочности руды. Далее выделяются участки краевой части рудного массива, чье напряженное состояние приближается к плоскому <т, > а2 >ст} (зона 2). В этой

зоне напряжения могут превышать предел прочности руды, и в

массиве могут появляться деформации, как упругого восстановления, так и деформации неупругого характера. За этой зоной рудный массив деформируется практически без потери сплошности, что характерно для объемного напряженного состояния ■¡И х сг, > сг, я <т, « Я]Н (зона 3).

Выше приведенные характеристики напряженно-деформированного состояния краевой части рудного массива подтверждается характером деформирования стенок скважины.

1, 2, 3 - зоны одноосного, плоского и объемного напряженного состояния рудного массива

Рисунок 4 - Напряженное состояние рудного массива, затронутого горными работами

Стенки скважины, попадающие в зону 1, испытывают малые деформации, диаметр скважины остается практически постоянным (изменения < 1 %). В зоне 2 вследствие действия повышенных напряжений происходит формирование области неупругих деформаций с последующим разрушением стенок скважины.

В зоне 3 стенки скважины испытывют упругое деформирование без потери сплошности пород или видимые деформации практически отсутствуют.

Таким образом, в краевой части рудного массива, затронутого горными работами, проявляются все виды напряженного состояния, а состояние стенок скважины отражает ее напряженно-деформационное состояние.

Шахтными исследованиям было установлено, что при бурении скважин в краевой части массива, попадающей в зону влияния горных работ, разрушение пород на контуре скважин происходит в основном за счет действия вертикальной составляющей тензора напряжений. Вертикальные напряжения 01 почти в два раза превышают напряжения 02 и аз бокового распора

Как показало бурение скважин, в краевой части рудного массива образуются зоны, в которых проявляются, как упругие, так и неупругие деформации, вызванные совместным действием гравитационных сил и опорного давления. Напряжения, вызванные гравитационными силами, не превышают прочность руды и приводят к уменьшению диаметра буримой скважины за счет реализации упругих деформаций. Напряжения от опорного давления, как правило, могут приводить к появлению неупругих деформаций и разрушению стенок скважины.

Исследованиями была установлена линейная зависимость между радиусом неупругих деформаций (разрушение стенок), диаметром скважины, прочностью руды и напряженным состоянием краевой части рудного массива. Связь между этими параметрами имеет коэффициент корреляции 0,95 и выражается уравнением вида

а (т (л \

-- = 1,475—;—н 0,496 к 1,5 —;— + 0,5,

¿с» асж °сж

где с1ск6 — диаметр буримой скважины, - радиус неупругих деформаций, о - напряжение в рудном массиве, <7а/с = квсгСж - предел прочности руды на одноосное сжатие в области измере-

ний (разрушения стенок скважины), кв- коэффициент изменения прочности руды в зоне влияния горных работ.

3. Данные об изменениях радиусов скважин, пробуренных в краевую часть рудного массива в вертикальной и горизонтальной плоскостях, являются основой эффекпшвной методики оперативной оценки и текущего прогноза параметров техногенных зон повышенных напряжений при развипши очистных работ.

Согласно полученным выше закономерностям процесса деформирования приконтурного массива скважины, расчетная величина напряжений в краевой части рудного массива должна определяется с учетом начального поля напряжений нетронутого массива, а также с учетом изменения прочности рудного тела по глубине краевой части рудного массива.

Влияние начального поля напряжений проявляется в уменьшении диаметра буримой скважины за счет реализации упругих деформаций при механическом извлечении горной породы, а изменение прочности руды, связанное с образованием в рудном массиве природных и техногенных трещин, учитывается с помощью полученных максимальных величин вариации прочности руды на одноосное сжатие в зоне опорного давления.

С учетом этого, расчетная величина напряжений в каждой точке краевой части рудного массива, после преобразования формулы (1), определяется по формуле

/с.</ .. "1 . о. <

-0,496 «А,

1,475 аГ ' 1,5

1 (2)

--0,5 МЛа ^ >

где: (Усж - среднее значение предела прочности руды на одноосное сжатие, МПа, кв - коэффициент изменения прочности руды в краевой части рудного массива. В зоне влияния выработки значение кв составляет 1,15, а в зоне влияния очистных работ -1 >3, с!СК0 - диаметр буримой скважины, с1шм - измеренный диаметр скважины. ку - коэффициент, учитывающий упругое деформирование приконтурного массива скважины (для рассматриваемых условий его значение составляет 1,01).

Для оперативной и текущей оценки напряженного состояния краевой части рудного массива предлагается методика, основанная на измерении диаметров пробуренных скважин, которая творчески развивает и распространяет на условия Октябрьского и Талнахского месторождений разработки ГИ КНД РАН по определению категории удароопасности прочных руд и пород.

Оперативная оценка параметров техногенных напряжений в краевой части рудного массива производится бурением скважины с последующим инструментальным измерением топографии стенок скважины. Для текущей оценки оборудуются замерные станции, представляющие собой скважины, пробуренные вне зоны влияния очистных работ в краевую часть рудного массива в вертикальной и горизонтальной плоскости. По замерным станциям по мере подвигания фронта очистных работ проводится измерение топографии стенок скважины и определение уровня напряжений по глубине краевой части рудного массива.

Для получения точных значений диаметра скважины был усовершенствован и широко апробирован специальный прибор ИДС-1, исходным прототипом которого послужил «КОРАС», разработанный в ГИ КНЦ РАН. Глубина скважины при этом должна превышать максимальный размер выработки.

Полученные по формуле (2) значения напряжений в исследуемых точках краевой части рудного массива проверяются по фактору безопасности неравенством вида отах < 0,7 ссж, где осж -предел прочности руды на одноосное сжатие.

Разработанная методика в сопоставлении с базовым методом дискования керна прошла опытно-промышленные испытания на 10 участках рудных залежей, отрабатываемых рудниками «Октябрьский», «Таймырский» и «Скалистый» ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель». Результаты испытаний показали удовлетворительную сходимость расчетных параметров величины напряжения по предлагаемой и базовой методикам. Экономический эффект от внедрения методики на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» составил 15 млн. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится новое решение задачи, связанной с оценкой напряженного состояния краевой части рудного массива, имеющей существенное значение при разработке рудных месторождений, отнесенных к склонным и опасным по горным ударам.

Основные научные и практические результаты диссертации заключаются в следующем:

1. Определено, что, что в зонах влияния очистных и подготовительных выработок вследствие зонального распределения концентрации напряжений прочность пород дифференцирована в функции удаления от обнажения с шагом, составляющим 0,2 - 0,5 максимального размера выработки. При отработке рудных залежей Октябрьского и Талнахского месторождений в краевой части рудного массива изменения прочности руды (повышение и снижение на различных участках) в зоне влияния выработки достигают 15 %, а в зоне влияния очистных работ - 30 %.

2. Доказано, что между радиусом неупругого деформирования приконтурного массива скважины, прочностью руды и напряженным состоянием краевой части рудного массива существует корреляционная связь, выражающаяся уравнением вида

^15 | Q5- где dCKf¡ - диаметр буримой скважины, R? - ра-

^скв ^

диус неупругих деформаций, а - напряжение в рудном массиве, асж - предел прочности руды на одноосное сжатие;

3. Разработана и научно обоснована методика оценки напряженного состояния краевой части рудного массива, которая вошла составной частью в «Указания по безопасному ведению горных работ на Талнахском и Октябрьском месторождениях, склонных и опасных по горным ударам, Норильск, 2007 г.;.

4. Экономический эффект от внедрения методики на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» составил 15 млн.руб-лей.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ

ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ :

1. Прогноз и обеспечение устойчивости горных выработок на рудниках ГМК «Норильский никель». / В.А. Смирнов, В.А. Звездкин, А.Н. Шабаров, Б.Н. Самородов, В.П. Марыскж // Горный журнал, 2004, № 12, - с. 44-48.

2. Моделирование напряженно-деформированного состояния массива в окрестности горных выработок рудника «Скалистый» / А.Г. Оловянный, В.А. Смирнов, Б.Н. Самородов, В.П. Марысюк //Сборник трудов международной конференции ИГД СО РАН, 2004,-с. 159-164.

3. Звездкин В.А., Бабкин Е.А., Марысюк В.П. Особенности деформирования горного массива рудников Октябрьского и Тал-нахского месторождений. // Горный журнал, 2004, № 12, - с. 5254.

4. Аршавский В.В., Марысюк В.П. Особенности напряжен-но-деформиронного состояния горного массива, вмещающего горные выработки глубоких рудников Талнаха. // Сборник научных докладов Норильского индустриального института, 2005, - с. 21-24.

5. Марысюк В.П. Оценка напряженно-деформированного состояния рудного массива на глубоких рудниках Талнаха. Горный журнал, 2005, № 3, - с. 16-18.

6. Марысюк В.П., Богайчук A.B. Быстротвердеющий полимерный состав для формирования вертикального разделяющего ограждения между рудным и закладочным массивами. Авторское свидетельство № 1802169 (СССР), 1992.

7. Указания по безопасному ведению горных работ на Тал-нахском и Октябрьском месторождениях, склонных и опасных по горным ударам. Норильск, 2007, - с. 75-76.

РИЦ СПГГИ. 09.04.2009. 3.169. Т. 100 экз, 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Марысюк, Валерий Петрович

Введение.

Глава 1. Состояние изученности вопроса.

1.1. Геолого-структурные и горнотехнические особенности Норильского промышленного района.

1.2. Анализ существующих методов оценки напряженности массива горных пород.

1.3. Цель, задачи и методы исследований.

Глава 2. Методика лабораторных и шахтных исследований.

2.1. Исследование прочностных свойств краевой части рудного массива.

2.2. Исследование напряженно-деформированного состояния краевой части рудного массива.

Глава 3. Установление закономерностей формирования напряженодеформированного состояния краевой части рудного массива.

3.1. Геологические и горнотехнические условия экспериментальных участков.

3.2. Исследование деформационных и прочностных характеристик руды.

3.3. Результаты исследований прочности краевой части рудного массива.

3.4. Исследования напряженного состояния краевой части рудного массива.

3.5. Особенности прочностных и деформационных характеристик руды.

3.6. Закономерности формирования напряжено-деформированного состояния краевой части рудного массива.

Глава 4. Разработка методика оценки напряженности краевой части рудного массива.

4.1. Расчетная схема напряженного состояния краевой части рудного массива.

4.2. Методика оценки напряженного состояния краевой части рудного массива.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методика оценки напряженного состояния краевой части рудного массива при отработке глубоких рудников Талнаха"

Актуальность работы. В настоящее время геомеханическая обстановка на глубоких рудниках Талнаха представляется крайне осложненной, во-первых, вследствие увеличения глубины разработки рудных залежей до 1000 и более метров и, во-вторых, из-за формирования зон повышенного горного давления, вызванного как горно-геологическими, так и горнотехническими причинами.

Горно-геологические причины обусловлены тем, что в структурном плане Талнахский рудный узел разбит серией разрывных нарушений на тектонические блоки, находящиеся в сложном напряженно-деформированном состоянии. При этом в рудном массиве прослеживаются почти все уровни трещиноватости - крупные разрывы, связанные с региональными полями тектонических напряжений; разрывы, связанные с локальными складчатыми структурами, и системы макро- и микротрещин. При этом сам рудный массив представлен прочными и высокомодульными разновидностями руд, склонными при нагружении к разрушению в динамическом режиме.

К горнотехническим причинам следует отнести особенности принятых на рудниках схем подготовки и порядок отработки шахтных полей. На этапе завершения отработки рудных залежей наибольшую сложность представляет ведение горных работ в узких длинных целиках, разделяющих шахтные поля (разделительные массивы). Отработка разделительных массивов сопровождается формированием в рудном массиве сложного поля напряжений, представляющего собой суперпозицшо первичных и техногенных напряжений. Высокий уровень напряжений при достигнутых глубинах разработки вызывает динамические формы проявления горного давления в краевых частях рудного массива.

Таким образом, на глубоких рудниках Талнахского и Октябрьского месторождений сформировались особо сложные условия ведения горных работ с повышенной вероятностью динамических форм проявления горного давления. В связи с этим возникает необходимость проведения мероприятий по приведению массива в неударопасное состояния при постоянном и жестком контроле напряжено-деформированного состояния рудного массива при ведении горных работ в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях.

Исследованию напряженно-деформированного состояния массива горных пород посвящены работы ученых С.Г.Авершина, А.Н.Ардашева, В.В.Аршавского,

A.А.Антонова, Ф.Н.Воскобоева, Н.С.Булычева, А.А.Запрягаева, В.А.Звездкина,

B.П.Зубова, В.И.Иванова, А.А.Козырева, Г.Н.Кузнецова, В.К.Климко, К.В.Кошелева, А.М.Линькова, Т.И.Лазаревич, В.Н.Опарина, Н.Ю.Рассказова, М.А.Розенбаума, В. Д.Палия, В.И.Панина, И.М.Петухова, А.Г.Протосени, г I

А.Н.Ставрогина, В.С.Сидорова, Д.В.Сидорова, А.П.Тапсиева, Г.Л.Фисенко, А.А.Филинкова, А.Н.Шабарова, Е.И.Шемякина и др. В этих работах отражены важнейшие положения механики горных пород и массивов, составляющих основу ее современного состояния.

В то же время методы экспериментальной оценки геомеханического состояния массива существенно отстают от теоретических исследований. По-прежнему ведущую роль играет весьма трудоемкая оценка напряженного состояния по дискованию керна, для получения более точных оценок используется еще более трудоемкий метод разгрузки. Поэтому основными темами работы стали анализ реакций горного массива на повышенные напряжения и разработка новых методов оперативной оценки напряженности краевой части рудного массива.

Цель работы - разработка методики оценки напряженного состояния краевой части рудного массива при отработке глубоких рудников Талнаха.

Основная идея работы - для оперативной оценки напряженного состояния краевой части рудного массива необходимо использовать вид и характеристики деформирования стенок скважины. Задачи исследований:

1. Выявить условия формирования и особенности напряженно-деформированного состояния краевой части рудного массива, попадающей в зону влияния горных работ, и установить закономерности изменения прочностных и деформационных характеристик в зависимости от расстояния от обнажения.

2. Исследовать и установить закономерности деформирования стенок скважин, пробуренных в краевой части рудного массива, находящейся вне и в зоне влияния горных работ.

3. Установить закономерности между параметрами деформирования стенок скважин и напряженно-деформированным состоянием краевой части рудного массива и разработать на этой основе методику оценки ее напряженности.

Научная новизна работы:

1. Определено, что, что в зонах влияния очистных и подготовительных выработок вследствие зонального распределения концентраций напряжений прочность пород дифференцирована в функции удаления от обнажения с шагом, составляющим 0,2 - 0,5 максимального размера выработки;

2. Установлено, что увеличение радиуса скважины, пробуренной в зоне влияния горных работ, пропорционально отношению максимального напряжения <7тах к прочности массива: ш2 /ыт = 1,5 ст1ШХ/о-^ + о,5, где Я2 - радиус скважины, с1ски - ее исходный диаметр, осж - фактическая прочность породы в краевой части рудного массива.

Основные защищаемые положения:

1. При отработке рудных залежей Октябрьского и Талнахского месторождений зональная дезинтеграция краевой части массива сопровождается образованием участков пород, отличающихся прочностными свойствами и уровнем напряжений, причем изменения прочности (повышение и снижение на разных участках) в зоне влияния одиночной выработки достигают 15 %, а в зоне влияния очистных работ - 30 %;

2. Дискование керна и разрушение стенок скважины представляют собой две тесно связанные между собой формы реакции массива на действие повышенных напряжений, при этом существует значимая и надежная корреляция

Д>0,95) между оценками максимальных напряжений, полученных на основе этих двух явлений;

3. С целью реализации эффективной методики оценки и прогноза параметров техногенных напряжений при развитии очистных работ следует использовать данные об изменениях радиусов скважин, пробуренных в краевую часть рудного массива в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается большим объемом лабораторных и шахтных исследований напряженности краевой части рудного массива, применением современных методов статистической обработки экспериментальных данных и анализа геомеханического состояния массива горных пород, а также положительными результатами многолетнего промышленного использования разработанной методики на рудниках «ГМК «Норильский никель».

Практическая значимость работы:

- усовершенствована конструкция прибора, позволяющая проводить каротаж скважин диаметром от 40 до 170 мм с контролируемым перемещением прибора относительно продольной и вертикальной осей скважины;

- разработана конструкция наблюдательной станции для прогнозной и оперативной оценки напряженного состояния краевой части рудного массива;

- разработаны технологические параметры выемки защитного слоя и бурения разгрузочных скважин, для формирования защищенных зон при ведении горных работ на удароопасных участках рудных залежей.

Личный вклад автора заключается в постановке цели, задач и разработке методики исследований; в личном участии в организации и проведении экспериментальных работ на рудниках «Октябрьский», «Таймырский» и «Скалистый»; в исследованиях прочности образцов руд и пород в лабораторных условиях, в анализе результатов наблюдений, выводе основных научных результатов, составлении и внедрении методики оценки напряженного состояния.

Реализация работы. Созданная методика оценки напряженного состояния краевой части рудного массива используется:

- проектными организациями «Институт Норильскпроект» и «ООО Институт «Гипроникель» при разработке регламентов отработки ударо-опасных участков рудных залежей Октябрьского и Талнахского месторождений; рудниками ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» при оборудовании наблюдательных станций оперативной оценки изменений напряженного состояния рудного массива, вмещающего подготовительные, разведочные и нарезные выработки глубоких рудников Талнаха, разработке паспортов крепления горных выработок и управления горным давлением, рекомендаций по приведению краевой части рудного массива в неудароопасное состояние.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на НТС Научного центра геомеханики и проблем горного производства СПГГИ(ТУ) (Санкт-Петербург, 2008-2009 гг.), секции Ученого совета по геомеханике ВНИМИ (Санкт-Петербург, 2005-2007 гг.), Горной секции Горногеологического управления ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» (г. Норильск, 2005-2008 гг.), Международной конференции «Проблемы и перспективы развития горных наук» (Новосибирск, 2004 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 7 научных трудах, из них 3 - в рекомендованных ВАК РФ изданиях.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения; содержит 112 страниц машинописного текста, 37 рисунков, список литературы из 90 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Марысюк, Валерий Петрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится новое решение задачи, связанной с оценкой напряженного состояния краевой части рудного массива, имеющей существенное значение при разработке рудных месторождений, отнесенных к склонным и опасным по горным ударам.

Основные научные и практические результаты диссертации заключаются в следующем:

1. Определено, что, что в зонах влияния очистных и подготовительных выработок вследствие зонального распределения концентрации напряжений прочность пород дифференцирована в функции удаления от обнажения с шагом, составляющим 0,2 - 0,5 максимального размера выработки. При отработке рудных залежей Октябрьского и Талнахского месторождений в краевой части рудного массива изменения прочности руды (повышение и снижение на различных участках) в зоне влияния выработки достигают 15 процентов, а в зоне влияния очистных работ - 30 процентов.

2. Доказано, что между радиусом неупругого деформирования приконтурного массива скважины, прочностью руды и напряженным состоянием краевой части рудного массива существует корреляционная связь, выражающаяся уравнением вида !5 , о5, где dCK(1 - диаметр буримой скважины, R2 - радиус sl ' '

СКВ ^ слс неупругих деформаций, а - напряжение в рудном массиве, асж- предел прочности руды на одноосное сжатие;

3. Разработана и научно обоснована методика оценки напряженного состояния краевой части рудного массива, которая вошла составной частью в «Указания по безопасному ведению горных работ на Талнахском и Октябрьском месторождениях, склонных и опасных по горным ударам». Норильск, 2007 г.;

4. Экономический эффект от внедрения методики на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» составил 15 млн. рублей.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Марысюк, Валерий Петрович, Санкт-Петербург

1. Ваулин Л. А., Суханова E.H. Октябрьское медно-никелевое месторождение.// Журн. Разведка и охрана недр, № 4, 1970, 23-26 с.

2. Генкин А.Д., Дистлер В.В. и др. М., «Наука», 1981, -146 с.

3. Кравцов А.Ф., Седых Ю.Н., Гор Ю.Н. и др. Геолого-структурные особенности Талнахского рудного узла.// Петрология и рудность Талнахских и Норильских дифференцированных интрузий. JI., Недра, Ленинградское отделение, 1972, -234 с.

4. Сальникова В.А. Трещинная тектоника месторождений Норильск-1, Норильск-2, г. Черная // материалы // Норильской геологической конференции. Норильск, 1971,45-48 с.

5. Методические указания по управлению горным давлением при сплошных системах разработки с твердеющей закладкой на рудниках Норильского i ГМК. Л., ВНИМИ, 1987, -89 с.

6. Курленя М.В., Опарин В.Н., Тапсиев А.П. и др. Геомеханические процессы взаимодействия породных и закладочных массивов при отработке пластовых рудных залежей. Новосибирск, «Наука», Сибирское предприятие РАН, 1997, 67-69 с.

7. Фисенко Г.А. Предельное состояние горных пород вокруг выработок. М., Недра, 1979, -272 с.

8. Петухов И.М. и др. Горные удары и борьба с ними. Пермское книжное издательство, 1969, -265 с.

9. Петухов И.М. Горные удары на угольных шахтах. Недра, 1972, 258 с.

10. Методические указания по определению механических свойств массива горных пород применительно к проблеме динамических явлений в шахтах. Л., ВНИМИ, 1977, -65 с.

11. Временная методика прогноза степени удароопасности горных выработок на Октябрьском месторождении, фонды ВНИМИ, 1976, -67 с.

12. Указания по безопасному ведению горных работ на Талнахском и Октябрьском месторождениях, склонных и опасных по горным ударам. Норильск, ВНИМИ, ОАО «ГМК «Норильский никель», 2007, -107 с.

13. Методические указания по прогнозу удароопасности рудных и нерудных месторождений. Л., ВНИМИ, 1978, -86 с.

14. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. Л., Недра, Ленинградское отделение, 1989, -488 с.

15. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках. М., Изд-во Академии горных наук // под редакцией И.М. Петухова, A.M. Ильина, К.Н. Трубецкого // 1997, -376 с.

16. Бич Я.А. Горные удары и методы их прогноза. М., ЦНИЭМуголь, 1972,-198 с.

17. Методическое руководство по оценке напряженного состояния, тре-щиноватости и степени удароопасности массивов сплошных сульфидных руд ? комплексным электрометрическим методом КузПИУИ, Кемерово, 1978, -87 с.

18. Методические указания по проведению натурных испытаний свойств угля и пород с помощью давильной установки. Л., ВНИМИ, 1965, -37 с.

19. Кораблев A.A. Современные методы и приборы для изучения напряженного состояния массива горных пород. М., «Наука», 1969, -189 с.

20. Курленя М.В. Теория и практика измерений напряжений в осадочных горных породах (обзор). «Измерение напряжений в массиве горных пород», Новосибирск, 1972, -198 с.

21. Головачев Д.Д. Измерение давления горных пород на рудничную крепь с помощью струнного метода. «Труды совещания по управлению горным давлением». М., АН СССР, 1938,103-112 с.

22. Давиденков Н.П., Шихобалов С.П. О боковом давлении твердых тел на жесткие стенки. «Экспериментальные методы определения напряжений и деформаций в упругой и пластических зонах». M.-JI. ОНТИ, 1935, 36-54 с.

23. Hast N. The measurement of rock pressure in mines. «Sver. yeol. under-sokn.» Ser. c. Arsbok 52. 58, № 3.

24. Leeman E.R. The determination of the complete state of stress in rock in a single boreholelaboratory and underground measurement. International journal of Rock Mechanics and Mining Sciences», 1968, vol 5, № 1.

25. Crouch S.L., Fairhurst C.A. Component borehole deformation gange for the determination of in situ stresses rock majges. « Intern. Journal Rock Mech. Min. Sci.», 1967, vol. 4, №2.

26. Блох И.П., Сатурин А.Д. Измерение напряжений в массиве крепких пород. М., Недра, 1970, -145 с.

27. Ставрогин А.Н., Георгиевский B.C. Каталог механических свойств горных пород. Л., ВНИМИ, 1972, -209 с.

28. Карташев Ю.М., Матвеев Б.В., Михеев Г.В. и др. Прочность и деформируемость горных пород. М., Недра, 1979, -149 с.

29. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. М., Недра, 1979, -345 с.

30. Рац М.В. Неоднородность горных пород и их физических свойств. М., «Наука», 1968, -87 с.

31. Кузнецов Г.Н. Механические свойства горных пород. М., Углетехиз-дат, 1947, -389 с.

32. Руппенейт К.В. Механические свойства горных пород. М., Углетехиз-дат, 1956, -321 с.

33. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М., Недра, 1967,-316 с.

34. Марков Г.А., Козырев А.А., Иванов В.И. Об оценке изменчивости величин и направлений напряжений в массиве горных пород. Новосибирск, 1972.

35. Сатурин А.Д., Блох И.П. Исследование структуры поля напряжений в крепких горных породах и ее влияние на результаты натурных измерений. Новосибирск, 1972.

36. Лебедев Т.С. Упругие свойства горных пород при высоких давлениях. Киев, Наукова думка, 1972, -275 с.

37. Степанов В.Я., Гесс Р.Е. Зависимость упругих характеристик некоторых горных пород от величины действующих напряжений и интерпретации результатов разгрузки. Новосибирск, 1972-87 с.

38. Рад М.В., Чернышев С.Н. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород. М., Недра, 1970, -115 с.

39. Leeman E.R., Denkhaus H.G. Determination of stress in rock with-linear or non-linear elastic characteristics. «Rock Mechanics, 1969, v 1, № 4.

40. Амусин Б.З., Линьков A.M. Механика твердого тела. М., «Известия АН СССР», № 6,1974, 34-39 с.

41. Степанов В.Я., Батугин С.А. Оценка влияния анизотропии пород на точность определения напряжений методом разгрузки. Новосибирск, ФТПРПИ, 1967, 45-48 с.

42. Батугин С.А., Ниренбург Р.К. Оценка влияния анизотропии горных пород на их напряженное состояние. Новосибирск, ИГД СО АН, 1970, 23-29 с.

43. Глушко В.Т. Определение напряжений в массиве методом разгрузки с учетом анизотропии и ползучести горных пород. Новосибирск, ИГД СО АН, 1972,31-38 с.

44. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложение. Алма-Ата, «Наука», 1964, -312 с.

45. Курленя М.В., Устюгов М.Б. К вопросу определения напряжений в осадочных горных породах методом буровых скважин. Новосибирск, ФТПРПИ, №6, 1968, 10-16 с.

46. Попов С.Н., Устюгов М.Б. Определение полного тензора напряжений в упруго ползучем массиве методом буровых скважин. Новосибирск, «Изменение напряжений в массиве горных пород», ч. 1,1976, 23-35 с.

47. Ержанов Ж.С., Гуменюк Г.Н. Механика горных пород. Алма-Ата, «Наука», 1967, -256 с.

48. Койфман М.И. О влиянии размеров на прочность образцов горных пород. М., «Исследование физико-механических свойств горных пород применительно к задачам управления горным давлением». АН СССР, 1962, 46-53 с.

49. Robertson J. «Bulletin of the Jeolgical Sosiety of America». Vol. 66, № 10 (Oct), 1955.

50. Obert L, Stephenson D.E. Strus conditions, under cohich discing oceurs. «Transactios Sosiety Mining Engineers», A. ГМЕ, vol 232, № 3.

51. Экспериментальное определение полного тензора напряжений в массиве горных пород. Апатиты, Кольский филиал АН СССР, 1973, -68 е.

52. Шемякин Е.И. Применение упругопластического анализа при измерении напряжений в массиве горных пород. Новосибирск, «Измерение напряжений в массиве горных пород», 1972, 45-52 с.

53. Расчетные методы в механике горных ударов и выбросов. М., Недра, 1992, -256 с.

54. Методика прогноза степени удароопасности участков угольных пластов и рудных залежей электрометрическим и сейсмическим методами. JL, ВНИМИ, 1977, -56 с

55. Белый И.С. О возможности прогноза выбросоопасности горных пород на больших глубинах по делению керна скважин на диски. Р.Ж. «Горное дело», №5, 1978, 25-31 с.

56. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках. М., изд-во Академии горных наук, // под общей редакцией Петухова И.М., Ильина А.М., Трубецкого К.Н. //, 1997, -376 с.

57. Николин В.И., Качан И.И., Недосекин Б.И. Оценка надежности способа прогноза выбросоопасности пород больших глубин по данным разведочного бурения. Киев, Сб. «Борьба с газом, пылью и выбросами в угольных шахтах», Наукова думка, № 7, 1971,127-132 с.

58. В.В. Панасюк. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. Киев, Наукова думка, 1988, 246 с.

59. Фисенко Г.Л., Петухов И.М. Некоторые вопросы прогноза горных ударов. -В кн.: Горное давлении, сдвижение горных пород и методика маркшейдерских работ, сб. № 74, Л., ВНИМИ, 1970, с. 411-422

60. Петухов И.М. Прогноз степени удароопасности отдельных участков пласта. В кн. Горное давлении, сдвижение горных пород и методика маркшейдерских работ, сб. № 63, Л., ВНИМИ, 1967, с. 429-452

61. Fenner. Untersuchungen zuz Erktnntnis des Gebirgsdruks. Gluckauf, 1938, Aug., Sept,, 26-32 с.

62. Лабасс А. Давление и движение пород. Льеж, Международная конференция по горному давлению (перевод с французского), Углетехиздат, 1957, 2327 с.

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

64. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов. М., Недра, 1986, -271 с.

65. Шемякин Е.И., Фисенко Г.А., Курленя М.В. и др. Зональная дезинтер-гация горных пород вокруг подземных выработок. 4:3. Теоретические представления. ФТПРПИ, 1987, № 1з 3-8 с.

66. Фисенко Г.Л. Особенности проявления горного давления при разработке глубоких горизонтов шахт. -Уголь, 1973, №10, с. 8-15.

67. Управление горным давлением в тектонически напряженных массивах / Козырев A.A., Панин В.И., Иванов В.И. и др. / Апатиты, КНЦ РАН, 1996, ч. 2, -162 с.

68. Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях, склонных и опасных по горным ударам (Хибинские апатито-нефелиновые месторождения) (Открытое акционерное общество «АПАТИТ»). Апатиты, КНЦ РАН, 2002, -96 с.

69. Методы и средства решения задач горной геомеханики. М.:, Недра, 1987, -248 с.

70. Дж. Сквайре. Практическая физика. М.:, 1971, -241 с.719.

71. Методические указания по статистической обработке и анализу проявлений горного давления. JI., ВНИМИ, 1976, 166 с.

72. Инструкции по эксплуатации пробника БУ-39», Л., ВНИМИ. 1978,56с.

73. Панасюк В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. -Киев, Изд-во «Наукова Думка», 1968, -245с.

74. Расчетные методы в механике горных ударов и выбросов. Справочное пособие /И.М. Петухов, A.M. Линьков, B.C. Сидоров и др./ М., Недра, 1992.256 с.

75. Еременко А. А., Гайдин А. П., Ваганова В. А., Еременко В. А. О критерии удароопасности массива горных пород. ФТПРПИ, 1999, № 6

76. Зорин А. Н. Управление динамическими проявлениями горного давления. -М.: Недра, 1978. 175 с.

77. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках / Под ред. И.М. Петухова, A.M. Ильина, К.Н. Трубецкого М.: Издательство АГН, 1997 -376 с.

78. Линьков А.М. Об определении поля напряжений в окрестности выработки в пласте. Сб. «Исследования по упругости и пластичности». Изд. ЛГУ, № 7, 1968.

79. Аналитические исследования смещения контура и нагрузок на крепь капитальных выработок с учетом запредельного деформирования пород. Коше-ле^В.Ф., диссертация на соискание степени кандидата технических наук, -Л., 1979. -247 с.

80. Динник А.Н., Моргаевский А.Б., Савин Г.Н. Распределение напряжений вокруг подземных горных выработок. Труды совещания по управлению горным давлением. Изд. АН СССР, 1936.

81. Крупенников Г.А.,. Филатов H.A., Амусин Б.З. и др. Распределение напряжений в породном массиве. М.: Недра, 1972. - 175 с.

82. Ардашев К.А., Крылов В.Ф., Куксов Н.И. и др. Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых пластов. -М.: Недра, 1967. -288 с.

83. Способы активного управления геомеханическим состоянием массива горных пород при подземной разработке угольных месторождений России. -С.-Петербург, 2003,

84. Каталог рекомендуемых способов управления геомеханическим состоянием горного массива для угольных шахт России. -М., 2003,

85. Оценить эффективность и изменение напряженного состояния РМ-1 при бурении скважин большого диаметра. Отчет о НИР по этапу 1.3 договора ДН-189-03, руководитель канд.техн.наук Звездкин В. А., С.-Петербург, ВНИМИ, 2004.

86. Курленя М.В., Опарин В.Н., Тапсиев А.П. и др. Геомеханические процессы взаимодействия породных и закладочных массивов при отработке пластовых рудных залежей. Новосибирск, «Наука», Сибирское предприятие РАН, 1997, 67-69 с.

87. Е.И. Ильницкая Е.И., Р.И. Тедер, Е.С. Ватолин и др. Свойства горных пород и методы их определения. М., Недра, 1969, -392 с.

88. Пирожников Л.Б. Развитие акустических методов контроля и качества бетона и железобетона за рубежом. М., Углетехиздат, 1957, -231 с.

89. Силаева О.И. Исследование с помощью ультразвука скоростей распространения упругих волн и упругих параметров в образцах горных пород при одностороннем давлении. Тр. Ин-та Земли им. О.Ю. Шмидта, № 27, 1962, . 3239 с.