Обеспечение фронта очистных работ при интенсивной бесцеликовой отработке тонких пологих пластов

Привалов, Александр Алексеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обеспечение фронта очистных работ при интенсивной бесцеликовой отработке тонких пологих пластов
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обеспечение фронта очистных работ при интенсивной бесцеликовой отработке тонких пологих пластов"

На правах рукописи

ПРИВАЛОВ Александр Алексеевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ФРОНТА ОЧИСТНЫХ РАБОТ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ БЕСЦЕЛИКОВОЙ ОТРАБОТКЕ ТОНКИХ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВ

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая,

строительная)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

С.-Петербург-2003

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Государственный научно - исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела - Межотраслевой научный центр ВНИМИ»

Научные консультанты - доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки РФ Ардашев Константин Аркадьевич

доктор технических наук, Розенбаум Марк Абрамович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки РФ Воскобоев Фридрих Николаевич

доктор технических наук, профессор Долгий Иван Емельянович

доктор технических наук, профессор, академик РЭА и МАНЭБ Ельчанинов Евгений Александрович

Ведущая организация - ННЦ ГП ИГД им. А. А. Скочинского

Защита состоится « » МЗ.Я 2003 г. в ч — мин на заседании Диссертационного Совета Д. 002.108.01. ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела -Межотраслевой научный центр ВНИМИ» по адресу: Средний пр., 82, С.-Петербург, Россия, 199106.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИМИ

Автореферат разослан « £ 4 » _ вАЭ. 2003 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета, доктор технических наук, профессор

2-ооЗМ 7007

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Отработка тонких пологих угольных пластов на территории РФ в настоящее время ведется в основном на шахтах Восточного Донбасса. Применяемые системы разработки - длинные столбы по простиранию, падению или восстанию пласта. Отработка выемочных столбов производится по бесцеликовой технологии. Крепление выработок осуществляется в основном рамными поддерживающими крепями, анкерную крепь применяют более чем в 20 % проводимых выработок. Следует отметить, что клинораспор-ную анкерную крепь на шахтах Восточного Донбасса начали применять в 60-е годы при проведении подготовительных выработок в массиве. При отработке лав закрепленную анкерами выработку перекрепляли или усиливали рамной крепью, при этом выработка, как правило, погашалась.

С переходом горных работ на глубину 500 м и более и при бесцеликовой технологии отработки угольных пластов объем применения анкерной крепи стал интенсивно уменьшаться и в 1994 г. на шахтах ОАО «Ростовуголь» составил 14,3 %; в ОАО «Гуковуголь» - 9,6 % по отношению к уровню 1989 г. Такое положение вызвано тем, что несущая способность различных конструкций клинораспорных анкеров (АШ-1, ЭС-1, АК-8 и др.) не превышает 60-70 кН и в соответствии с действовавшей тогда «Инструкцией по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Ростовской области» (г. Шахты 1993 г.) разрешалось применять ее только в благоприятных условиях, при поддержании выработок вне зоны опорного давления. В более сложных горно-геологических условиях анкерную крепь рекомендовалось использовать лишь как временную при проведении выработок, а в дальнейшем - как усиливающую при возведении рамных, монолитных бетонных или других поддерживающих крепей. Низкая несущая способность клинораспорных анкеров, большая трудоемкость крепления комбинированными крепями, усложнение условий поддержания выработок в связи с увеличением глубины горных работ явились объективными причинами снижения объемов применения анкерной крепи.

С переходом на бесцеликовую технологию при увеличении глубины разработки выемочные выработки подвергаются большим деформациям и металлическая арочная крепь, имеющая ограниченную конструктивную податливость и несущую способность, не в состоянии противостоять разрушающему воздействию горного давления. Неудовлетворительное состояние подготовительных выработок, большая трудоемкость их поддержания и перекрепление, особенно на сопряжениях с очистным забоем, сдерживали работу по добыче угля. По состоянию на 01.01.2001 г. средние нагрузки на очистной забой в ОАО «Ростовуголь» и «Гуковуголь» составляли 400-700 т/сут.

Проводимая реструктуризация угольной промышленности РФ предусматривает закрытие нерентабельных предприятий с повышением эффективности работы перспективных шахт и сохранением существующих объемом добычи угля. Это будет возможно при увеличении нагрузок на очистные забои до 2,03,5 тыс. т/сут, т. е. до среднего мирового уровня из о

такой мощности. Для обеспечения такого уровня нагрузки на очистной забой его подвигание должно составлять 8-12 м/сут, а для воссоздания подготовленных запасов скорость проведения подготовительных выработок должна быть не менее 15-25 м/сут.

Тонкие пологие пласты Восточного Донбасса характеризуются наличием вмещающих пород прочностью 50—80 МПа, вследствие чего основным способом проведения выработок в бассейне является буровзрывной, при котором указанные скорости проведения выработок являются недоступными. Реальная средняя скорость проведения выработок при использовании крепей поддерживающего типа составляет 40-60 м/мес., а при сталеполимерной анкерной крепи -130-180 м/мес.

Как показал опыт передовых угледобывающих стран (США, Англия, Австралия, Германия), эффективное и надежное крепление капитальных и подготовительных выработок может быть обеспечено при использовании сталепо-лимерных анкеров с несущей способностью 200-250 кН. Анализ опыта применения стаполимерных анкеров на зарубежных шахтах показывает, что, несмотря на достигнутые успехи, анкерная крепь в соответствии с существующими нормативными документами продолжает использоваться как вспомогательная с усилением ее в зоне опорного давления металлической рамной крепью. Существующие методики определения параметров анкерной крепи базируются на том, что закрепление ею выработок осуществляется путем «подвески» сравнительно слабых слоев к мощному слою, который находится на расстоянии 2-4 и более метров от кровли выработки, при этом в сечении выработки, равном 20-24 м2, устанавливается, как правило, 25-30 анкеров.

В России и бывших республиках СССР вопросам крепления горных выработок на больших глубинах, в том числе с применением анкерного крепления было посвящено большое количество работ. В качестве основополагающих следует отметить работы таких ученых, как В. Н. Семевский, А. П. Широков,

A. А. Борисов, К. А. Ардашев, Ю. 3. Заславский, В. Т. Глушко, К. Р. Кошелев, Е. Б. Дружко, Г. Л. Фисенко, В. П. Зубов, Г. И. Кравченко, И. Л. Черняк, О. В. Тимофеев, А. Г. Протосеня, А. М. Козел, В. А. Лидер, Г. Г. Штумпф,

B. А. Борисовец, В. Н. Рева, М. А. Розенбаум, В. В. Райский, Н. И. Мельников, О. И. Мельников и др. Однако большинство этих работ относится к креплению выработок поддерживающими рамными или клинораспорными анкерными крепями.

Впервые в России возможность использования сталеполимерной анкерной крепи высокой несущей способности в качестве основной для горных выработок, в том числе в зоне опорного давления и сохраняемых для повторного использования, теоретически обосновал К. А. Ардашев. При этом им рассматривался вариант обеспечения устойчивости выработок, пройденных в породах практически любой прочности, путем формирования в кровле выработок несущего слоя определенной мощности. Эта идея К. А. Ардашева положена в основу рассматриваемой работы, однако для ее практического воплощения необходимо было рассмотреть следующие вопросы: как влияет ведение буро-

взрывных работ на формирование зоны нарушенных пород вокруг выработок; как определяется необходимое сопротивление сталеполимерной анкерной крепи и ее длина для кровли и боков выработок;* какую расчетную схему для определения несущей способности балки, сформированной из слоистых пород путем скрепления их в единый слой, необходимо применять, учитывая нарушения пород вокруг выработки в процессе ее проведения и при попадании в зону опорного давления; какой несущей способностью должны обладать ста-леполимерные анкеры, применяемые в качестве основной крепи. Кроме того, необходимо было практически оценить работоспособность сталеполимерной анкерной крепи в зоне опорного давления, в том числе в выработках, пройденных вприсечку и поддерживаемых для повторного использования.

Без решения указанных вопросов и разработки на их основе нормативных документов был бы невозможен повсеместный переход на крепление горных выработок сталеполимерной анкерной крепью в условиях тонких пластов. Решению этих вопросов и посвящена данная работа.

Цель работы. Обеспечение фронта очистных работ при интенсивной бесцеликовой отработке тонких пологих пластов путем применения в качестве основной - сталеполимерной анкерной крепи и повторного использования выработок.

Идея работы. Повышение устойчивости выработок в трещиноватом дискретно-блочном массиве в результате создания несущих породных систем за счет увеличения коэффициента сцепления, угла внутреннего трения вмещающих пород, выбора соответствующих параметров анкерной крепи и паспортов крепления.

Методы исследований. В работе использован комплексный метод исследований, включающий обобщение и анализ сведений, содержащихся в литературных и патентных источниках, экспериментальные шахтные и лабораторные исследования в сочетании с аналитическими методами обработки их результатов.

Задачи исследований

1. Установить зависимость параметров зон деформирования и нарушения пород в окрестности подготовительных выработок, проводимых различными способами, от состояния вмещающих пород на всех стадиях их поддержания.

2. Исследовать закономерности изменения напряженно-деформированного и механического состояния угольного массива в боках выработок на всех стадиях их эксплуатации.

3. Установить влияние конструкций анкерных стержней и величины их заделки в скважине скрепляющим составом на устойчивость пород кровли и боков, представленных слоистыми структурами.

4. Разработать методику выбора и расчета параметров крепления сталепо-лимерными анкерами подготовительных выработок на различных стадиях их проведения и поддержания, в том числе в сложных условиях (влияние очистных работ и выработанного пространства при их поддержании за лавой для повторного использования).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Применение сталеполимерной анкерной крепи в качестве основной для горных выработок при бесцеликовой отработке тонких пологих пластов возможно в зоне активного горного давления и в выработках, используемых для повторного использования, что обеспечивает максимальные темпы воспроизводства фронта очистных работ.

2. Нарушенные породы кровли после установки анкерной крепи можно рассматривать как слоистую балку, несущая способность которой зависит от способа проведения выработки, расположения ее относительно выработанного пространства, силовых и конструктивных параметров анкерной крепи.

3. Параметры анкеров для крепления боков выработки в зонах интенсивного разрушения пород необходимо определять с учетом размеров зон, характеризующихся напряженным состоянием от одноосного до объемного.

4. Расчет параметров сталеполимерной анкерной крепи для подготовительных выработок, проводимых буровзрывным способом, следует производить с учетом параметров техногенной трещиноватости и напряженно-деформированного состояния (НДС) массива на стадии влияния очистных работ и выработанного пространства.

Основные научные результаты и научная новизна работы заключаются:

1. В установлении механизма формирования породного массива в кровле выработок, предварительно нарушенного при проходке буровзрывными работами (БВР), а затем скрепленного сталеполимерными анкерами, характерной особенностью которого является повышение таких показателей прочности, как сцепление и угол внутреннего трения пород, что способствует возможности создания устойчивых систем, состоящих из отдельных слоев, адекватных по своим механическим характеристикам системам, сложенным монолитными слоями, эквивалентными по мощности, и обеспечивающими устойчивость пород в обнажениях.

2. В разработке и обосновании принципиально новой концепции применения при отработке тонких пологих пластов сталеполимерной анкерной крепи, которая заключается в том, что вследствие повышенной несущей способности этой крепи и возможности с ее помощью изменять механические свойства массива и значительно (в 2,5-5 раз) увеличивать устойчивость кровли по сравнению с распорными анкерами, ее можно использовать в качестве основной крепи в горных выработках на всех стадиях их существования: проведения, нахождения в зоне опорного давления и поддержании за лавой для повторного использования.

3. В разработке нового подхода к расчету максимальной высоты расслоения пород над выработкой и условий его возникновения, при котором, в отличие от известных методик, кроме учета фоновых для данной глубины напряжений сжатия и напряжений изгиба слоев от собственного веса, учитываются: повышенные напряжения над боками выработок, вызванные перераспределением вертикальных напряжений; их направления, мощность породных слоев над выработкой и сопротивление анкерной крепи.

4. В аналитическом обосновании условий разрушения расслоившихся пород кровли над выработкой от их продольного сжатия, в котором, в отличие от

известных подходов, использовались величины опускания (прогиба) кровли в средней части выработок, определяемые условиями закрепления концов породных балок (защемленная с обеих сторон, свободно лежащая на двух шар-нирно-неподвижных опорах, опертая на неподвижную и подвижную опоры) в зависимости от способа проведения выработок и местонахождения их относительно выработанного пространства.

5. В установлении опытным путем при внедрении сталеполимерной анкерной крепи на шахтах Восточного Донбасса влияния взрывных работ на протяженность и высоту зоны деформирования пород, несущую способность анкерной крепи при различных соотношениях диаметров стержня анкера и скважины, длину закрепления анкера в скважине и его конструктивное исполнение.

6. В раскрытии механизма деформирования породного массива в боках выработки, в котором, в отличие от известных подходов, разрушение горных пород в них рассматривается в зависимости от ширины зон одноосного и объемного сжатия, при этом сформулированы критерии разрушения пород и предложены формулы для расчета длины анкеров для крепления боков выработок с учетом размеров этих зон.

Научное значение работы состоит в теоретическом обосновании нового подхода к обеспечению устойчивости породных обнажений в выработках, в том числе в условиях техногенной трещиноватости при проходке выработок с помощью БВР, влияния очистных работ, поддержания выработок на границе с выработанным пространством и при повторном их использовании.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- результатами многолетних шахтных исследований по изучению зон нарушенных пород кровли, проведенных в выработках, закрепленных рамными и анкерными крепями, на шахтах ПО «Торезантрацит», ОАО «Ростовуголь» и «Гуковуголь»;

- результатами математического моделирования на гидродинамических моделях и решением плоских задач горной геомеханики;

- результатами промышленных испытаний и эксплуатации сталеполимерной анкерной крепи на шахтах ОАО «Ростовуголь», «Гуковуголь», «Донуголь»;

- положительными результатами внедрения технических решений и рекомендаций по обеспечению устойчивости проводимых выработок;

- широким использованием рекомендаций автора в нормативно-методических документах по креплению выработок сталеполимерной анкерной крепью;

- применением результатов исследований и методических разработок автора в работах других исследователей.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Разработана методика выбора и расчета параметров крепления подготовительных выработок сталеполимерными анкерами, отличающаяся учетом сложных горно-геологических условий (в зоне опорного давления лавы, смещения пород на границе с выработанным пространством и при повторном ис-

пользовании выработки, техногенная трещиноватость пород и др.) при бесце-ликовой отработке тонких пологих пластов.

2. Определена область рационального использования сталеполимерной анкерной крепи в соответствии с ее конструктивными особенностями, несущей способностью и условиями работы в выработках вне зоны и в зоне влияния очистных работ.

3. Получены качественные характеристики показателей проявлений горного давления в подготовительных выработках, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью в широком диапазоне горно-геологических условий, которые могут быть использованы при отработке тонких пологих пластов в аналогичных условиях.

Практическое использование работы

Основные положения разработок автора вошли в отраслевые нормативно-методические документы («Руководство по определению параметров крепи сопряжений горизонтальных и наклонных выработок для условий шахт Восточного Донбасса». - СПб.: ВНИМИ, 1996; «Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Восточного Донбасса». - СПб.: ВНИМИ, 1998; «Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России». - СПб.: ВНИМИ, 2000; ГОСТ «Анкерные крепи». -СПб.: ВНИМИ, 2001), которые используются на шахтах ОАО «Гуковуголь», «Ростовуголь», «Донуголь», а также шахтах Печорского и Кузнецкого бассейнов. Результаты работы нашли применение при проектировании паспортов крепления выработок проектными организациями и широко используются в учебном процессе, - это отражено в учебных пособиях: «Управление качеством подземного и шахтного строительства». - Новочеркасск: НПИ, 1990; «Проектирование вертикальных стволов». - Новочеркасск: НПИ, 1992; «Разрушение горных пород взрывом». - Новочеркасск: НГТУ, 1996; «Технология и безопасность взрывных работ». - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000.

Личный вклад автора заключается в решении важнейшей научно-технической проблемы обеспечения устойчивости подготовительных выработок при бесцеликовой отработке тонких пологих пластов путем повышения собственной несущей способности пород сталеполимерной анкерной крепью на всех стадиях их эксплуатации; в постановке многолетних исследований проявлений горного давления в очистных и подготовительных выработках при различных способах их проведения и поддержания рамными поддерживающими и анкерными крепями различной конструкции; в обработке и обобщении результатов исследований, в разработке методики расчета параметров анкерной крепи, а также промышленном опробовании и внедрении сталеполимерной анкерной крепи на шахтах ОАО «Гуковуголь», «Ростовуголь» и «Донуголь».

Апробация. Основные результаты исследований рассматривались в институтах ВНИМИ и ИГД им. А. А. Скочинского на V Всесоюзном семинаре «Взаимодействие механизированных крепей с боковыми породами», Москва, 1986 г.; на И международном рабочем совещании «Проблемы геодинамиче-

ской безопасности», С.-Петербург, 1997 г.; на совещании по подготовке окончательной редакции «Инструкции по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России», С.-Петербург, 1999 г.; на конференциях «Неделя горняка», Москва, 2001, 2002 гг.; на ежегодных конференциях Шахтинского института ЮРГТУ, Шахты, 1996-2002 гг.

Публикации. По вопросам управления горным давлением в очистных и подготовительных выработках при отработке тонких пологих угольных пластов, механике горных пород, качеству проводимых и поддерживаемых выработок и совершенствования методов исследований автором опубликовано 52 печатные работы. Основные положения диссертации изложены в 38-ми печатных работах, среди которых три монографии.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 225-ти наименований и содержит 281 страницу машинописного текста, в том числе 17 таблиц и 86 рисунков.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность за методическую помощь при определении направлений исследований, ценные советы и пожелания научным консультантам проф. К. А. Ардашеву и д. т. н. М. А. Ро-зенбауму, а также за советы и помощь при обработке результатов шахтных и лабораторных исследований на различных этапах выполнения работы - профессорам П. С. Сыркину, В. И. Павленко, В. М. Шику, Ю. В. Громову; д. т. н. С. Г. Баранову; кандидатам техн. наук В. А. Борисовцу, А. Б. Соколову, О. Т. Степаненко; инженерам С. А. Федористову, В. В. Комиссарову и др.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации приведен анализ горно-геологических и горно-технических условий, а также технологий подготовки и отработки тонких пологих пластов. Проанализирован опыт применения анкерных крепей различных конструкций, приведен анализ изученности напряженно-деформированного состояния пород вокруг выработок и влияния взрывных работ на деформирование пород кровли.

Во второй главе представлена методика определения зоны деформированных пород при проведении выработок буровзрывным способом, проведено изучение в шахтных условиях влияния взрывных работ на деформирование пород кровли и установлена степень влияния параметров буровзрывных работ при различных видах крепи подготовительных выработок.

В третьей главе изложены результаты шахтных испытаний несущей способности сталеполимерной анкерной крепи различных конструкций вне зоны и в зоне влияния очистных работ и изучения проявлений горного давления в подготовительных выработках с различными типами крепи. Установлены основные факторы, влияющие на несущую способность сталеполимерной

анкерной крепи, и особенности проявлений горного давления в выработках, закрепленных анкерной крепью.

В четвертой главе приведены результаты аналитических исследований несущей способности породных балок, формируемых в кровле выработок при их креплении анкерной крепью вне зоны и в зоне влияния очистных работ. Произведена оценка влияния закрепления концов этих балок в массиве пород, а также типов и параметров анкерной крепи на устойчивость и механическое состояние вмещающих пород.

В пятой главе на основании обобщения результатов приведенных ранее исследований выполнены аналитические проработки механического состояния пород вблизи горных выработок, расположенных вне зоны и в зоне влияния очистных работ, закрепленных анкерной, в том числе сталеполимерной крепью. Приведено аналитическое обоснование к расчету параметров анкерной крепи в кровле и боках выработок, расположенных вне зоны и в зоне влияния очистных работ, и разработана методика расчета и выбора крепи, в том числе в зоне опорного давления, для условий тонких пологих пластов, разработаны рекомендации по подготовке к эффективной отработке тонких пологих пластов.

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

/. Применение сталеполимерной анкерной крепи в качестве основной для горных выработок при бесцеликовой отработке тонких пологих пластов возможно в зоне активного горного давления и в выработках, предназначенных для повторного использования, что обеспечивает максимальные темпы воспроизводства фронта очистных работ.

Тонкие пологие пласты Восточного Донбасса по возрасту относятся к нижнему, среднему и верхнему отделам каменноугольной системы. Они представлены толщей переслаивающихся песчаников, песчаных и глинистых сланцев, известняков различной прочности. Более 70 % пластов имеют сложное строение с общей мощностью породных прослойков до 0,1-0,4 м и включениями колчедана и кварцита. В непосредственной почве пластов залегают сланцы песчаные, песчано-глинистые и глинистые (74 %) и песчаники (26 %). Распространенность пучащих почв составляет около 40 %.

Опыт эксплуатации шахт, отрабатывающих тонкие пологие пласты, показал, что объем применения буровзрывного способа проходки в 1993-1998 гг. превышает половину общероссийского. Доля комбайновой проходки составляет 2 %. Около 70 % выемочных выработок имели коэффициент подрывки 0,60-0,80 (в среднем - 0,73). При проходке в 70 % забоев использовалась совместная выемка угля и породы. Коэффициент крепости разрушаемых в проходческом забое пород изменялся в широких пределах - от 3 до 20 (по М. М. Прото-дьяконову). При этом 45 % выработок проводилось по породам со средневзвешенным значением коэффициента крепости < 8, а более половины - с/ср = 8-16. Таким образом, основной объем горнопроходческих работ в регионе приходится на породы выше средней крепости. В настоящее время

при отработке тонких пологих пластов глубина расположения выемочных выработок находится в интервале 180-1150 м при средней глубине их расположения от поверхности 700 м.

Опыт работы передовых проходческих бригад показал, что максимальные темпы проведения выработок буровзрывным способом составляют 200220 м/мес., однако доля выработок, пройденных с такими темпами, не превышает 5-7 % от общего объема всех подготовительных выработок. Средние темпы проведения подготовительных выработок составляют 80-100 м/мес. При минимально необходимых нагрузках на очистной забой среднее время отработки выемочного столба должно составлять 100-120 сут, что соответствует темпам проведения выработок 8-10 м/сут.

Бесцеликовая технология отработки угольных пластов с проведением выработки вприсечку к выработанному пространству имеет незначительный объем применения на шахтах Восточного Донбасса. Она составляет менее 4 % из-за очень низких темпов проведения, которые в 1,5-2,0 раза ниже, чем при проведении выработок в ненарушенном массиве.

Технология бесцеликовой отработки угольных пластов с использованием одинарной выработки характеризуется наименьшим объемом проводимых подготовительных выработок. Для установления влияния типа крепи на устойчивость повторно используемых подготовительных выработок проводились инструментальные наблюдения за проявлениями горного давления в выработках, закрепленных различными видами крепи, в период с 1982 по 1999 гг. на шахтах объединений «Гуковуголь», «Ростовуголь» и «Донуголь». Замерные станции были оборудованы в 22-х выработках. Всего было заложено более 50-ти замерных станций.

Проведенные измерения деформаций показали, что в выработках, размещенных в массиве, за первые 30 суток после проведения смещения пород на контуре незначительны. Максимальные смещения в конце наблюдения достигали 65 мм. Деформирования пород кровли в выработках, закрепленных поддерживающими рамными крепями, начинаются сразу после ее проведения и в течение первых 10-ти суток достигают глубины 2,0-2,5 м от контура. В дальнейшем деформация пород кровли продолжается и примерно через 70 суток стабилизируется, при этом высота зоны деформированных пород составляет более 4,0 м. При подходе первой лавы на расстояние 50-60 м к замерной станции процесс деформирования пород кровли возобновляется. Наибольшая интенсивность смещений наблюдается после прохода первой лавы на расстояние 90 м от замерной станции. Максимальные смещения пород кровли составляют 450 мм.

Анализ результатов наблюдений показал, что рамные поддерживающие крепи не обеспечивают надежного поддержания пород кровли выработок в зоне влияния очистных работ. Для сохранения откаточной выработки, которая при работе второй лавы будет служить вентиляционным штреком, требуется ее ремонт с заменой элементов крепи. В ряде случаев при перекреплении выработки заменяется до 80 % комплектов рамной поддерживающей крепи.

Экспериментальные работы по установлению степени влияния сталепо-лимерной анкерной крепи на состояние выработок проводились в течение двух лет на шахтах «Ростовская», «Дальняя» ОАО «Гуковуголь», а также на шахте «Шерловская-Наклонная» ОАО «Донуголь». На шахте «Дальняя» впервые на тонких пологих пластах эксплуатировались подготовительные выработки, закрепленные стелеполимерной анкерной крепью как основной в зоне опорного давления. Крепление выработок производилось сталеполимерными анкерами длиной 1,8 и 3,3 м. Замерные станции оборудовались в местах, закрепленных анкерной крепью различного типа и параметров. Смещения пород на контуре выработок измерялись в течение 70 сут. Замерные станции устраивались на участках крепления анкерной крепью при длине анкеров 1,8 и 3,3 м. В течение первых 30 сут смещения составляли 35 мм для выработок с различной длиной анкеров. В конце наблюдений максимальное значение смещений достигало 50 мм на участках при длине анкеров 1,8 м, и 40 мм — на участках при длине анкеров 3,3 м. Смещения на контуре выработки стали возрастать с подходом первой лавы. Для сопоставимости результатов измерений при подходе первой лавы к замерной станции на 50 м смещения, равные 75 мм, приняты за начало отсчета смещений в зоне влияния очистных работ. При подходе очистного забоя первой лавы к замерной станции на 40 м, интенсивность смещений пород на контуре выемочной выработки увеличилась. В этот период скорость смещений составляла 3-5 мм/сут вне зависимости от длины анкеров. Наблюдения проводились при охране выработок тумбами БДБ по берме сопряжения лавы и штрека (результаты представлены на рис. 1).

-50 -40 -30 -20 -10 О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Расстояние до замерной станции и после прохода ее лавой, м

Рис. 1. Зависимость смещений пород кровли в месте установки замерной станции от местоположения очистного забоя

Измерения смещений пород кровли на контуре выработки, закрепленной анкерной крепью длиной 1,8 м, закончились на расстоянии 100 м после прохода первой лавы и составили 140 мм. Интенсивность смещений при дальнейшем удалении очистного забоя стала снижаться. На замерных станциях, где выработки были закреплены анкерной крепью длиной 3,3 м, максимальные смещения наблюдались на удалении очистного забоя первой лавы на расстояние 100 м от замерной станции и составляли 110 мм. При подходе первой лавы на расстояние 200 м выработки, закрепленные анкерной крепью, усиливались

—8— анкеры длиной 1,8 м, —I— анкеры длиной 3,3 м

а ¿ним1

рамными поддерживающими крепями (чаще деревянными). Состояние кровли выработок в течение всего периода наблюдений сохранялось хорошим. На участках, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью, поломок элементов крепи и вывалов породы не наблюдалось.

В соответствии с методикой, разработанной ВНИМИ, при участии автора (с июля 1997 г.) проводились шахтные испытания по установлению параметров сталеполимерной анкерной крепи при креплении выработок на тонких пологих пластах в условиях шахт Восточного Донбасса. В период применения сталеполимерной анкерной крепи на шахтах ОАО «Гуковуголь», а затем на шахтах ОАО «Донуголь» автор непосредственно принимал участие во внедрении этой крепи в промышленных масштабах. В процессе ее применения разработаны нормативно-технические документы: технические условия на анкер «Р», экспертное заключение по безопасности и надежности бурового оборудования, паспорта крепления горных выработок, разрешение на проведение эксплуатационных испытаний сталеполимерной анкерной крепи фирмы «FOCROC» и бурильного станка типа «G» 350/3 НТ Roofboltee LP фирмы «Almingo». В соответствии с методикой проводились испытания зарубежной технологии и техники анкерного крепления, а также анкеров отечественного производства. Несущая способность анкерной крепи определялась в подготовительных выработках с крепостью /= 4—8 с помощью штанговыдергивателя ВШГ-16 конструкции ВНИМИ.

Для определения влияния диаметра анкерного стержня на его несущую способность проведены испытания стержней диаметром 20 мм (АСГ «анкер ста-леполимерный гуковский») и диаметром 22 мм (АД-1 «анкер Донугля»). Максимальная несущая способность анкеров АСГ составляла 142 кН при перемещениях анкерного стержня на 18-19 мм. У анкеров АД-1 максимальная несущая способность достигала 180 кН при смещениях анкерного стержня на 20 мм.

При смещениях стержня (диаметром 20-22 мм) более 20 мм наступает его разрыв. Этот показатель может служить ориентировочным критерием правильности установки сталеполимерной анкерной крепи.

Расчетная несущая способность анкерного стержня из условия сопротивления его разрыву определяется по известной формуле:

о)

где Fm - площадь ослабленного сечения, принимается из условия ослабления резьбой на 15 %, мм2; Rp - расчетное сопротивление материала стержня растяжению для стали класса А-1, А—И, А—III принимается соответственно 210, 270 и 340 МПа; ту - коэффициент условий работы стержня.

Несущая способность сталеполимерной анкерной крепи (диаметр анкерного стержня 20-24 мм), применяемой на шахтах Восточного Донбасса, по фактору сопротивления разрыву анкерного стержня составила более 500 МПа. Результаты шахтных испытаний нашли отражение в ГОСТе «Крепи анкерные» при установлении расчетной прочности материала анкерного стержня на разрыв, которая составляет 300-400 МПа.

Расчетная несущая способность анкерного стержня из условия прочности его закрепления в полимерной смеси определяется по формуле:

Рс - nd^i Jзак1ту, (2)

где d„ - диаметр арматурного стержня, мм; t] - удельная расчетная прочность закрепления стержня в полимерной смеси, максимальное значение которой составляет 16-20 МПа; /зд - расчетная длина заделки стержня в полимерной смеси, мм; k¡ - поправочный коэффициент на длину заделки анкерного стержня.

Проведенные в шахтных условиях испытания несущей способности ста-леполимерной анкерной крепи со стержнями различных конструкций позволили установить, что несущая способность этой крепи с величиной заделки от 350 мм до заделки на полную глубину скважины, равную 2200 мм, составляет от 90 до 180 кН.

Установлено также, что на несущую способность сталеполимерной анкерной крепи оказывает влияние шероховатость поверхности анкерного стержня, которая должна быть учтена поправочным коэффициентом. При применении сталеполимерной анкерной крепи со стержнями, имеющими гладкую поверхность, выражение (2) должно включать поправочный коэффициент, определенный по результатам испытаний и равный 0,75.

Анкерные стержни, изготовленные из арматурной стали, с величиной заделки в скважине, равной 800-1000 мм, имеют несущую способность 140 кН и более. Такая сталеполимерная анкерная крепь имеет несущую способность не ниже регламентированной нормативными документами, составляющей 100 кН для выработок, проводимых в массиве пород. Однако рост усилия выдергивания анкерного стержня с заделкой на полную глубину скважины, увеличиваясь после смещения стержня на 10 мм и более, способствует уменьшению смещений пород на контуре выработок на 20-35 % и повышает устойчивость выработок, находящихся в зоне опорного давления.

Несущую способность анкера из условий сдвига полимерной смеси относительно стенок скважины следует определять из выражения:

Р = ndCKB T2/Mmy, (3)

здесь dca¡ - диаметр скважины, мм; т2 - удельное расчетное сопротивление сдвигу полимерной смеси относительно стенок скважины, МПа; ту - коэффициент условий работы полимербетонной пробки.

В соответствии с выражением (3) при увеличении диаметра скважины растет значение несущей способности анкерного стержня из условия сдвига полимерной смеси относительно стенок скважины. Измерения несущей способности анкерных стержней в натурных условиях показали, что при увеличении диаметра скважины от 24 до 45 мм несущая способность анкерных стержней диаметром 20-24 мм при условии сдвига закрепляющего состава относительно скважины уменьшается. По результатам этих измерений полу-

чена зависимость изменения несущей способности анкерной крепи по условию сдвига полимерной смеси относительно стенок скважины от ее диаметра, на основании которой при увеличении диаметра скважины от 30 до 45 мм и более, величину несущей способности крепи, полученную по выражению (3), для расчетов следует принимать с учетом поправочного коэффициента, который в зависимости от диаметра скважины колеблется от 1,0 до 0,64.

Измерения нагружения анкерной крепи с момента ее возведения и до стабилизации интенсивности смещений пород кровли на контуре выработок в зоне опорного давления позволили выделить три периода нагружения анкерной крепи.

Первый период нагружения анкерной крепи наблюдался в зоне влияния взрывных работ и имел протяженность 10- 15 м от забоя. Нагрузка на анкерный стержень в этот период находилась в пределах 20-30 кН. Смещения пород на контуре выработки в этих условиях не превышали 4-5 мм.

Второй период нагружения анкерной крепи наблюдался в течение 5070 сут после ее возведения. Смещения пород на контуре выработки составляли от 50 до 70 мм, в зависимости от длины применяемых анкерных стержней и длины их закрепления полимерными составами. Нагрузка на анкерный стержень составляла от 50 до 70 кН, а величина смещений в этот период зависела от плотности установки анкерной крепи. По результатам измерений смещений пород кровли и усилий на анкерном стержне для выработок, находящихся вне зоны опорного давления, получена зависимость, которая позволяет по величинам смещений пород определять несущую способность сталеполимерной анкерной крепи.

Третий период нагружения анкерной крепи начинается при попадании выработки в зону опорного давления. Он характеризуется высокой интенсивностью смещений пород кровли на контуре выработки. Максимальные суммарные смещения пород кровли на контуре выработок достигали 190 мм, а усилия на анкерных стержнях составляли 90-120 кН, в зависимости от толщины заанкерованной породной балки и величины заделки анкерного стержня полимерным скрепляющим составом.

По результатам измерений смещений пород кровли и усилий на анкерном стержне для выработок, находящихся в зоне опорного давления, установлена зависимость, которая позволяет по величинам смещений пород определять несущую способность сталеполимерной анкерной крепи. Сталеполимерная анкерная крепь, использующаяся в этих выработках в качестве основной, должна быть податливой, причем величина податливости зависит от толщины заанкерованной толщи породной балки. С увеличением глубины анкерования пород кровли податливость анкерной крепи должна быть увеличена. Лабораторные испытания различных конструкций узлов податливости показали, что наиболее работоспособными являются узлы податливости, имеющие гидравлический клапан.

Таким образом, проведенные исследования впервые убедительно показали возможность применения сталеполимерной анкерной крепи в качестве ос-

новной для крепления повторно используемых выработок при бесцеликовой отработке тонких пологих пластов. При этом суммарное время на подготовку фронта очистных работ сокращается в 1,9 раза, что соответствует требуемым темпам проведения подготовительных выработок, равным 10- 12 м/сутки.

СИрицательное влияние взрывных работ на естественное напряженное состояние пород в массиве вблизи выработок, закрепленных анкерами замкового типа, установлено в работах многих исследователей. Однако чрезвычайная сложность протекающих при взрыве процессов, а также разнородный характер проявления действия взрыва на различных расстояниях от заряда не позволяют до настоящего времени разработать методы расчета величин зарядов с учетом интенсивности разрушения среды при взрыве.

Изучение влияния взрывных работ на деформирование пород кровли проводилось автором в выработках, закрепленных рамными поддерживающими, анкерными типа АШ-1, ЭС-1 и сталеполимерными крепями. В процессе наблюдений было оборудовано более 60-ти замерных станций. Замеры смещений пород кровли во время ведения буровзрывных работ производились с помощью контурных и глубинных реперов в соответствии со стандартными методиками.

Установлены протяженность зоны влияния взрывных работ, которая составляет 10-15 м (шесть-семь циклов взрывных работ), и высота зоны деформирования пород, величина которой увеличивается при каждом цикле взрывных работ. По абсолютной величине смещения пород кровли небольшие: в конце шестого цикла взрывных работ они составляют 3-5 мм. Высота зоны деформирования пород кровли в зависимости от типа крепи, установленной в выработках, изменялась от 1,5 до 2,5 м. Наименьшая высота зоны деформированных пород наблюдалась в выработках, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью. Высота зоны деформаций пород кровли зависит от способа проведения горных выработок. Так, при проведении выработок проходческими комбайнами избирательного действия и креплении анкерной крепью она не превышает 1,0 м.

Установление влияния одновременно взрываемого взрывчатого вещества в шпурах на величину трещинообразования проводилось для пород с различными прочностными характеристиками на гидродинамических моделях. Необходимые прочностные характеристики породы определялись из их паспортов прочности. Исходные данные для моделирования были получены на основании изучения более чем 300 паспортов БВР, применяемых на шахтах ОАО «Ростовуголь» и «Гуковуголь».

По результатам исследований установлено, что высота зон трещинообразования пород кровли зависит от прочностных свойств горных пород. Для глинистых сланцев с пределом прочности от 30 до 60 МПа высота этой зоны составляет от 0,4 до 2,5 м и более. Алевролиты с пределом прочности от 50 до

80 МПа имеют высоту зоны трещинообразования до 2,0 м. У песчаников с пределом прочности от 70 до 140 МПа высота этой зоны достигает 1,2 м.

Кроме того, в данной работе впервые сделан анализ по установлению влияния способа проведения выработки и ее расположения относительно очистных работ на условия нагружения породной балки в кровле и величину ее предельных прогибов.

При использовании метода конечных элементов слоистость пород кровли моделировалась межслоевой прослойкой, которая имела толщину в 20 раз меньше, чем толщина самого слоя, а длина пролета многослойной балки принималась от 3 до 5 м. Количество слоев изменялось от 2 до 13 (2, 4, 5, 8, 11, 13). Глубина заложения моделируемых выработок соответственно принималась 400, 600 и 800 м. Всего просчитано более 200 вариантов. В предлагаемых схемах балки рассматриваются как защемленная, полузащемленная или свободно лежащая на двух опорах, исходя из реальной картины деформирования пород кровли, наблюдаемой в натурных условиях. Проведенные исследования по изучению разрушения пород вокруг выработок при различном способе их расположения относительно выработанного пространства позволяют сделать вывод, что при проведении горных выработок буровзрывным способом грузонесущая конструкция кровли над выработкой, расположенной вне зоны влияния очистных работ и закрепленной анкерной крепью, может рассматриваться как балка, опертая на шарнирно-неподвижные опоры. При проведении выработок комбайнами вне зоны влияния очистных работ, балку можно рассматривать как защемленную с обоих концов. В зоне влияния очистных работ - «защемленную» балку, опертую на шарнирно-подвижную опору. Для каждого способа закрепления концов однослойных и многослойных породных балок получены аналитические выражения. Результаты определения смещений пород кровли от толщины породной балки и способов закрепления ее концов приведены на рис. 2. С целью оценки достоверности результатов определения толщины породной балки, полученных с помощью численного метода конечных элементов, на рис. 3 представлены результаты шахтных измерений расслоений пород кровли.

400

* 350

| 300

|250

5 200

о 150

§ 100 х

Рис. 2. Зависимость смешений слоистых балок от их толщины:

I - трехслойная в зоне опорного давления с пролетом 5 м; 2 - то же, 3 м, 3 - трехслойная вне зоны опорного давления с пролетом 5 м, 4 - то же, 3 м

Толщина породной балки, м

3 §

3,5 3 2,5 2 1.5 Н

1 —"~3

0 1 2 3 4 5 6

Пролет выработки, м

Рис. 3. Зависимость толщины породной балки от величины пролета выработки:

I - теоретическая кривая для выработок в зоне опорного давления, пройденных с помощью БВР; 2 — то же, в массивах, пройденных с помощью БВР, 3 - то же, пройденных комбайном; 4 - кривая для выработок в массивах, пройденных с помощью БВР, полученная в шахтных условиях; 5 - то же, в зоне опорного давления

Величины смещений пород кровли над выработкой зависят от структурной особенности слоистых породных балок и способов закрепления ее концов, силовых и конструктивных параметров анкерной крепи.

Установлены зависимости влияния сопротивления, типа анкерной крепи и способов закрепления породных балок на смещения пород кровли над выработкой. Результаты исследований приведены в таблице.

Изучение напряженно-деформированного состояния пород в зоне разгрузки над выработкой на высоте от 0 до 2Ь (Ь - ширина выработки) с напряГ О Г ь ^

жениями ст. =уН 2—— и стг " 2 Ь г

V. /

■ К0ХуН

позволило установить, что

силы сцепления по поверхностям напластования и углы внутреннего трения пород влияют на глубину начала расслоений пород в зоне разгрузки (Ар - высота расслоений над выработкой; Н - глубина расположения выработки; К0 -коэффициент влияния очистных работ).

Влияние сопротивления анкерной крепи на глубину начала расслоения незначительно и при несущей способности крепи от 50 до 200 кН/м2 принимает значения Кк - 0,8-0,9.

Установлено, что в условиях типичных слоистых осадочных пород сдвиг и расслоение по всем поверхностям напластования возникает практически на всех глубинах от поверхности даже вне влияния опорного давления. Однако, интенсивно возрастая до (0,4-0,5)Ь на глубинах до 150-200 м, при дальнейшем увеличении глубины рост высоты зоны расслоения кровли /грс затухает и даже на очень больших глубинах она не превышает 0,8Ъ. Результаты вычислений приведены на рис. 4.

Результаты исследований позволяют раскрыть новый механизм разрушения расслоившихся горных пород, обосновать новую концепцию применения стапеполимерной анкерной крепи в качестве основной при проведении и повторном использовании подготовительных выработок.

! О 300 600 900 1200

со

Глубина, м

Рис. 4. Зависимость высоты зоны расслоения пород кровли от пролета выработки:

/-(.' = 1,0 МПа, ширина выработки 3 м, 2 - С = 1,0 МПа, ширина выработай 5 м, 3 - С = 0,5 МПа, ширина выработки 3 м; 4 - С = 0,5 МПа, ширина выработки 5 и, 5 - С < 0,5 МПа, ширина выработки 3 м;

6 - С < 0,5 МПа, ширина выработки 5 м; С - сцепление, МПа

Ранее считалось, что крепление боков горных выработок необходимо производить при условии, когда максимальные вертикальные напряжения превосходят предел прочности пород на одноосное сжатие в боках выработки. При таком разрушении пород в боках образуются призмы сползания шириной, 1Р„ = 0,5 К (45° - р/2) где К - высота призм сползания боков, равная высоте выработки. Для поддержания разрушенных пород в призмах сползания длина анкеров, установленных в боках, должна приниматься с учетом их закрепления за пределами этих призм на 0,3-0,4 м, т. е. /а6 = /р б + 0,3-0,4 м, а сопротивление анкерной крепи должно рассчитываться из условия равновесия призм сползания.

При этом в подготовительных выработках в зоне опорного давления на глубине более 300 м в их боках необходимо устанавливать анкерную крепь с длиной анкерного стержня 2,4-2,8 м с сопротивлением анкерной крепи Раб = 50 МПа.

Многолетние шахтные измерения деформаций пород в боках выработок показали, что на шахтах Восточного Донбасса в выработках, расположенных в зоне опорного давления на глубине 500 м, ширина призм сползания не превышает 1,0-1,5 м и лишь на глубинах более 1000 м достигает величины 2,5-3,0 м. Это объясняется следующим.

Горные породы в боках выработки находятся в сложном напряженном состоянии. Разрушение этих пород в условиях одноосного сжатия происходит только в краевой части шириной / < 0,5 И, (45° - р/2), а по мере удаления от контура выработки породы в ее боках находятся в условиях объемного сжатия. В условиях залегания в боках разнопрочных пород на глубинах, где максимальные вертикальные напряжения над боками а® превосходят прочность по-

род на одноосное сжатие /?с6, начинается разрушение пород, а ширина зоны разрушения боков будет определяться шириной зоны разрушения слабого слоя.

Высоту зоны разрушения пород в кровле /грк следует принимать в соответствии с размерами зон деформирования различных по строению пород кровли, при этом принятая в них ширина выработки должна быть увеличена на ширину зон разрушения ее боков, т. е. Ьр б = Ъ + 2 /р б.

Такое увеличение ширины выработок при разрушении боков приводит к увеличению высоты расслоения пород кровли в выработке И^с тах, максимальная величина которой в выработке шириной Ь = 3 м может достигать Лрас гаах= (1,5-1,6)6 = 4,5-4,8 м.

С учетом критерия разрушения пород в боках выработок, расположенных на глубине до 500 м, ширина зоны разрушения боков в условиях объемного сжатия /0 на расстоянии / > 0,5 К ^ (45° - р/2) от контура выработки составляет 1,3-1,5 м, а длина анкерного стержня /аб == /ре + 0,3 - 0,4 = 1,7 - 1,9 м. При больших глубинах расположения выработки ширина этой зоны может достигать 3,0 и более метров.

При разрушении пород, находящихся в зоне объемного сжатия при / > 10, они переходят в предельное состояние, а их собственная несущая способность сохраняется. При залегании в боках очень слабых пород даже на больших глубинах, не происходит расслоение и разрушение кровли, а следовательно, и дополнительное увеличение высоты зон ее расслоения и разрушения над выработкой также не происходит. Результаты расчетов разрушения боков выработок приведены на рис. 5.

2,5 3 3.5 4

Высота выработки, м

♦ 13=15 МПа, глубина 500 м ■ И=10 МПа, глубина 500 м

Рис. 5. Зависимость ширины разрушения боков в выработке от ее высоты

Из расчетов по формуле следует, что лишь при залегании в боках выработки очень слабых пород (угля) на всю высоту выработки, общая ширина разрушения боков составит (/„ + 1^), а следовательно, и требуемая длина анкеров в боках на небольших глубинах Я > 150-200 м составляет 1,5-1,8 м, а на глубинах более 500 м увеличивается до 3-3,5 м. В условиях, когда мощность слабых слоев

т<Ив, например, т - 1, а прочность остальных пород /?с > 30 МПа, ширина зоны разрушения боков даже на больших глубинах не превысит 1,8-2 м.

При определении параметров анкерной крепи необходимо учитывать ширину зон разрушения пород в боках выработки по условию сдвига пород по поверхностям скольжения /р, результаты вычисления которой приведены на рис. 6, и сравнивать ширину этой зоны, полученной в результате сжимающих напряжений /0.

600 700 Глубина, м

1000 1100

■Р=10 МПа

■Я=15МПа

Рис. 6. Зависимость ширины зоны разрушения боков по условию сдвига от глубины расположения выработок в зоне опорного давления

При условии /р < /„ сопротивление анкерной крепи в боках выработки определяется давлением деформированных пород в кровле выработки шири-

ной Ъ = 3 м; к

разр шах

3,5-3,8 м, а в выработке шириной 6 = 5, /гразртах= 4,8-5 м

и определяется выражением:

чК

(4)

где Л„ - высота выработки.

Длина анкеров должна обеспечивать их закрепление за зоной разрушения пород в боках выработки /а = /0 + 0,5 > 1,7 м. Если указанные выше зоны находятся в таком соотношении, где /р > /0, то предельное состояние боков выработки сохраняется без разрушения при условии, когда сопротивление крепи предотвращает разрушение слабых слоев с прочностью Яс и мощностью тис, которое определяется выражением:

ЗЦР'о

Рке

йя„

(5)

Длина анкерного стержня при самых неблагоприятных условиях определяется максимальной шириной зоны, в которой возможно разрушение пород

от растягивающих деформаций / =—1я(45-р/2), и рассчитывается по

выражению:

=¡0+1^+0,5.

(6)

Из приведенных расчетов следует, что ширина зоны разрушения пород в боках, а следовательно, и требуемые параметры анкерной крепи в кровле и боках, существенно зависят от высоты выработки. Так как в выработках с арочной формой кровли при такой же ширине, как у выработок с плоской кровлей, высота в средней части больше, то отсюда следует вывод, что при использовании анкерной крепи необходимо, как правило, проходить выработки не с арочной, а с плоской формой кровли.

4. Расчет сталеполимерной анкерной крепи для подготовительных выработок, проводимых буровзрывным способом, следует производить с учетом параметров техногенной трещиноватости и НДС массива на стадии влияния очистных работ и выработанного пространства.

Основным препятствием массового перехода с поддерживающих крепей на анкерную крепь на шахтах Восточного Донбасса до настоящего времени является отсутствие надежных методов определения оптимальных параметров ее сопротивления, податливости, а также длины анкеров в кровле и боках выработок, проходимых с помощью БВР и поддерживаемых в сложных условиях интенсивного горного давления, в зонах повышенных напряжений и влияния очистных работ в слабых трещиноватых и блочных массивах.

Для разработки надежных инженерных методов расчета параметров крепления кровли и боков выработок анкерной крепью, устанавливаемой в этих условиях, все вмещающие породы необходимо разделить на несколько типичных классов (моделей) с конкретными для каждого класса количественными показателями механических и макроструктурных свойств и исходного напряженного состояния массива.

1-й класс - тонкослоистые породы. В непосредственной кровле залегают слоистые породы с толщиной слоя тй < (0,10-0,12)6. Разрушения пород непосредственной кровли по поверхностям напластования в выработках, пройденных в массиве, происходят на глубине до 100 м, а в зоне влияния очистных работ - практически на всех глубинах. Для выработок, проводимых в массиве, расчет параметров анкерной крепи производится по максимальной высоте зоны расслоения пород кровли, величина которой составляет И„ах = 0,86.

2-й класс - толстослоистые породы. Разрушения пород непосредственной кровли по поверхностям напластования в выработках, пройденных в массиве, происходят на глубине 300 м и более, а в зоне влияния очистных работ - на глубине до 100 м. В этой зоне интенсивность расслоения пород возрастает до (0,4-0,5)6 на глубинах 150-200 м, при дальнейшем увеличении глубины она уменьшается и только на глубине 900 м и более достигает величины 0,86.

3-й класс - массивные породы. Характеризуются большими значениями сцепления (С > 2,0 МПа) и угла внутреннего трения (р = 25°); расслоение пород кровли начинается на глубинах Н > 500 м. Высота зоны расслоения даже на глубинах 1000-1200 м не превышает 0,56.

При расчете параметров анкерной крепи для пород 2 и 3-го классов по установленной зависимости определяется глубина начала расслоений пород кровли.

Для выработок, проводимых в массиве по породам 1, 2 и 3-го классов, расположенных на глубинах, где отсутствует расслоение пород кровли, длина анкерных стержней определяется по установленным зависимостям для балок, соответствующим способам проведения выработок. Для выработок, проводимых комбайном, - балка с защемлением концов. Для выработок, проводимых с помощью БВР, - балка, лежащая на двух опорах. Длина анкерного стержня определяется толщиной этих породных балок. Расчет показывает, что для пород 1, 2 и 3-го классов при пролетах выработок до 5,5 м длина анкерного стержня не превышает 2,5 м.

Сопротивление анкерной крепи для пород 2 и 3-го классов определяется величиной, необходимой для поддержания расслоившейся кровли на высоту 0,5Ь. По полученным зависимостям, при пролете выработки 5,5 м сопротивление анкерной крепи составляет Рл < 70 кН/м2.

Для выработок, проводимых в массиве по породам 1, 2 и 3-го классов, расположенных на глубинах, на которых происходит расслоение пород кровли, длина анкерных стержней также определяется по установленным зависимостям для балок, соответствующим способам проведения выработок. Длина анкерного стержня определяется толщиной этих породных балок при соблюдении условия:

стг+<ти>Лс, (7)

где аг и ст„ - напряжения изгиба в породных балках кровли при максимальном изгибающем моменте и соответствующем моменте инерции.

Расчет показывает, что в этом случае для пород 1, 2 и 3-го классов при пролетах выработок до 5, 5 м длина анкерного стержня не превышает 2,8 м.

Сопротивление анкерной крепи для пород 2 и 3-го классов в этом случае определяется величиной, необходимой для поддержания расслоившейся кровли на высоту 0,86. По полученным зависимостям, при пролете выработки 5,5 м сопротивление анкерной крепи составляет Ря = 110 кН/м2.

Сопротивление анкерной крепи для пород 1-го класса в выработках, расположенных в массиве, во всех случаях определяется величиной, необходимой для поддержания расслоившейся кровли на высоту 0,86, и при пролете выработки 5 м составляет 100 кН/м2.

В зоне влияния очистных работ для выработок, проводимых по породам 1, 2 и 3-го классов, длина анкерных стержней определяется по установленной зависимости для многослойной породной балки, «защемленной» с одной стороны и опертой на подвижную опору с другой. Длина анкерного стержня определяется толщиной многослойной породной балки по зависимостям, представленным на рис. 7.

м X

5 4,5 4

3,5 3

2,5 2 1,5 1

0,5 0

- - - - ----; - - — ----

-- ----- X -

4— ------

----- ----- - -----

200 300 400 500 600 700 800 Глубина заложения выработки, м

900

1000

Рис. 7. Зависимость толщины многослойной породной балки от глубины заложения выработки: 1,2,3 - пролеты выработок соответственно 4,5,6 м

Сопротивление анкерной крепи для пород 1, 2 и 3-го классов в этом случае определяется величиной, необходимой для поддержания расслоившейся кровли на высоту Ь. По полученным зависимостям, при пролете выработки 5,0 м сопротивление анкерной крепи составляет Рл = 120-130 кН/м2.

Остальные показатели паспорта крепления определяются в соответствии с нормативным документом «Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения комплекса лабораторных, шахтных и аналитических исследований в диссертации разработаны геотехнологические принципы крепления горных выработок при бесцеликовой отработке тонких пологих пластов на всех стадиях ее существования от проведения до повторного использования с применением в качестве основной сталеполимерной анкерной крепи. Они основаны на всестороннем изучении напряженно-деформированного состояния слоистого массива, оценке его собственной несущей способности и условий взаимодействия с крепью. Это позволило решить крупную научно-техническую проблему обеспечения фронта очистных работ при интенсивной бесцеликовой отработке тонких пологих пластов.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Скорость проведения горных выработок (сечение 13-15 м2) буровзрывным способом зависит от типа применяемой крепи и может изменяться от 4060 м/мес. с креплением рамными поддерживающими крепями и до 120-180 м/мес. при анкерном креплении. При этом поддержание горных выработок, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью на сопряжении с очистным забоем, позволяет увеличить нагрузку на очистной забой за счет снижения затрат на концевых участках на 25-35 %.

2. Устойчивость горных выработок, кровля которых представлена слоистыми породами, может быть обеспечена путем скрепления слоев с помощью сталеполимерной анкерной крепи в единый слой. При этом анкерную крепь несущей способностью 100-120 кН и более можно использовать в качестве основной при проведении выработок и при нахождении их в зоне активного проявления горного давления, а также в выработках, поддерживаемых за лавой для повторного их использования. Установлены зависимости силовых и конструктивных параметров анкерной крепи от прочности и структуры пород, глубины работ, ширины выработок и места их расположения относительно выработанного пространства.

3. При проведении горных выработок буровзрывным способом вокруг них образуются зоны нарушенных пород, размеры которых зависят от механических свойств и структуры пород, типа и количества взрываемого ВВ и составляют 1,5-2,5 м. При попадании выработок в зону опорного давления размеры этих зон увеличиваются в 1,7-2,2 раза.

4. Для определения устойчивости кровли, закрепленной сталеполимерной анкерной крепью, необходимо применять расчетную схему с учетом размеров зон нарушенных пород вокруг выработок, которые зависят от способа проведения выработок и расположения их относительно выработанного пространства. Полученные параметры зон и характер нарушения пород кровли позволяют рассматривать ее при комбайновом способе проведения выработок как балку, защемленную с обеих сторон, при буровзрывном способе - свободно лежащую на двух шарнирно-неподвижных опорах, а на сопряжении с лавой, со стороны выработанного пространства - опертой на шарнирно-подвижную опору. Получены зависимости предельных пролетов балки при различных способах закрепления ее концов. Без учета этого положения возможные ошибки в расчетах параметров крепи могут составлять 150-200 %.

а часть длины анкерного стержня, расположенная за зоной объемного разрушения пород, должна быть не менее 0,5 м. При соотношении /р > /0 конец анкерного стержня должен располагаться в области разрушения пород по поверхностям линий скольжения и пересекать зону разрушений от растягивающих деформаций на величину 0,5 м.

ны, несущей способности и плотности установки анкерной крепи на сопряжениях с очистным забоем и в повторно используемых выработках.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

а) в издательствах, рекомендованных ВАК

Монографии

1. Привалов А. А. Взаимодействие анкерной крепи и вмещающих пород вблизи выработок. - Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2002. - 56 с.

2. Привалов А. А. Крепление выработок на тонких пологих пластах ста-леполимерными анкерами. - Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ, 2002. - 76 с.

Статьи

3. Воробьев Е. В., Привалов А. А. Опыт применения сталеполимерной крепи на шахтах АО «Гуковуголь» // Уголь. - 1999. - № 8. - С. 18-20.

4. Литвинов А. В., Бородин Р. А., Привалов А. А. Исследования работы «кусто-пакетной крепи» и рекомендации по ее применению // Уголь. - 2001. -№ 1.-С. 31-33.

5. Привалов А. А., Посыльный С. И., Бородин Р. А. Крепление подготовительной выработки сталеполимерной анкерной крепью: Сб. Устойчивость и крепление горных выработок. Крепление и поддержание горных выработок в сложных горно-геологических условиях. - СПб.: СППГГИ (ТУ), 1999.-С. 17-20.

6. Привалов А. А., Меньшинина Е. А. Режимы нагружения анкерной крепи // Горный информационно-аналитический бюллетень. - № 11. - М.: МГУ, 2001.-С. 148-150.

7. Привалов А. А. Устойчивость пород кровли выработок при креплении их боков // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. - № 4. - Новочеркасск, 2002. - С. 103-106.

б) в других издательствах

Монографии

8. Привалов А. А. Определение параметров буровзрывных работ. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. - 75 с.

Нормативно - технические документы

9. Руководство по определению параметров крепи сопряжений горизонтальных и наклонных выработок для условий шахт Восточного Донбасса. -СПб.: ВНИМИ, 1996. - 90 с.

10. Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Восточного Донбасса. - СПб.: ВНИМИ, 1998. - 48 с.

11. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России. - СПб.: ВНИМИ, 2000. - 70 с.

Учебные пособия

12. Привалов А. А. Управление качеством подземного и шахтного строительства. - Новочеркасск: НПИ, 1990. - 100 с.

13. Проектирование вертикальных стволов / Привалов А. А., Сыр-кин П. С., Мартыненко И. А., Красунцев Е. М. - Новочеркасск: НПИ, 1992. - 100 с.

14. Привалов А. А., Савченко В. В., Ковалев П. И. Разрушение горных пород взрывом. - Новочеркасск: НГТУ, 1996. - 86 с.

15. Технология и безопасность взрывных работ / Литвинов А. В., Привалов А. А., Меркулов А. В., и др. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - 123 с.

Статьи и доклады

16. Вяльцев M. М., Мартыненко И. А., Привалов А. А. Сопряжения горных выработок. Технология добычи угля подземным способом: Реф. сб. / ЦНИЭИуголь. - М., 1983. -№ 3.

17. Закутский И. А., Ерохин В. Л., Привалов А. А. Особенности управления горным давлением в очистных выработках при неустойчивых вмещающих породах. Научные основы управления состоянием горного массива: Науч. сообщ. / ИГД им. Скочинского. - М., 1985. - Вып. 235. - С. 28-35.

18. Привалов А. А. Взаимодействия механизированной крепи с боковыми породами на тонких пологих пластах. Технология добычи угля подземными способами: Науч. сообщ. / ИГД им. Скочинского. - М., 1986. - Вып. 250. -С. 72-75.

19. Хаимова-Малькова Р. И., Привалов А. А. Определение зон обрушения пород в комплексно-механизированных очистных забоях // Реф. на картах ЦНИЭИуголь. - М., 1987. - Вып. 2. - № 36.

20. Дельцов Б. М., Кузьмин В. И., Привалов А. А. Анализ контактного взаимодействия механизированной крепи М-137 с боковыми породами. Технология механизация и автоматизация очистных работ: Науч. сообщ. / ИГД им. Скочинского. - М„ 1988. - Вып. 255. - С. 58-64.

21. Привалов А. А. О состоянии непосредственной кровли в лаве, оборудованной комплексом КМ - 137. Технология и автоматизация разработки угольных месторождений // Реф. сб. / ИГД им. Скочинского. - М., 1988. - 3 с. -Деп. в ЦНИЭИуголь 09.04.88, № 4106.

22. Привалов А. А., Бондаренко А. И. Модель определения размеров зоны разрушения породы при взрыве шпурового заряда // Совершенствование разраб. угольн. месторождений: Сб. науч. тр. - Шахты: НГТУ, 1994. -С. 97-100.

23. Шубин А. А., Вершинин Н. К., Привалов А. А. Расчет величины давления в скважинах при направленном трещинообразовании в пористых породах // Совершенствование разраб. угольн. месторождений: Сб. науч. тр. -Шахты: НГТУ, 1994.-С. 100-103.

24. Привалов А. А., Бондаренко А. И. Исследование влияния производственных процессов на продолжительность проходческого цикла // Ресурсосберегающие методы и средства разработки угольных месторождений. Тез. докл. науч. конф. ШиНГТУ. - Новочеркасск: НГТУ, 1995. - С. 53-54.

25. Ардашев К. А., Борисовец В. А., Привалов А. А. Сооружение и поддержание капитальных выработок большого сечения в условиях сейсмической и тектонической активности // Проблемы геомеханической безопасности. II международное рабочее совещание 24-27 июня 1997 г., СПб.: ВНИМИ, 1997.-С. 175-179.

26. Привалов А. А. Определение размеров зоны разрушения породного массива при ведении взрывных работ // Науч.-техн. проблемы разработки месторождений, строительства и охраны горных выработок // Межвуз. сб. науч. тр. - Новочеркасск: НГТУ, 1997. - С. 65-67.

27. Привалов А. А. Определение зоны разрушения пород под влияниием горного давления // Науч.-техн. проблемы разработки месторождений, строительства и охраны горных выработок // Межвуз. сб. науч. тр. - Новочеркасск: НГТУ, 1997.-С. 68-69.

28. Привалов А. А. Устройство для наблюдения за деформацией пород кровли // Науч.-техн. проблемы разработки месторождений, строительства и охраны горных выработок // Межвуз. сб. науч. тр. - Новочеркасск: НГТУ, 1997.-С. 168-171.

29. Привалов А А. Проявление горного давления в выемочных выработках // Науч.-техн. проблемы разработки месторождений, строительства и охраны горных выработок И Межвуз. сб. науч. тр. - Новочеркасск: НГТУ, 1997. - С. 171-172.

30. Расчет параметров и выбор паспортов и конструкций анкерной крепи в выработках на угольных шахтах / Ардашев К. А., Розенбаум М. А., Рева В. Н., Привалов А. А. // Горн, геомех. и маркшейд. дело: Сб. науч. тр. - СПб.: ВНИМИ, 1999. - С. 230-236.

31. Технологии подготовки и отработки пологих угольных пластов / Ардашев К. А., Розенбаум М. А., Рева В. Н., Привалов А. А. // Горн, геомех. и маркшейд. дело: Сб. науч. тр. - СПб.: ВНИМИ, 1999. - С. 236-240.

32. Привалов А. А., Бондаренко А. И. Влияние анкерной крепи на напряженное состояние пород вокруг выработок // Науч.-техн. проблемы шахтного строительства: Сб. науч. тр. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С. 51-61.

33. Литвинов А. В., Бородин Р. А., Привалов А. А. Шахтные испытания кустопакетной крепи // Науч.-техн. проблемы шахтного строительства: Сб. науч. тр. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С. 146-149.

34. Привалов А. А., Сильченко Ю. Д. Анализ методик расчета параметров анкерной крепи // Науч.-техн. проблемы шахтного строительства: Сб. науч. тр. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С. 149-156.

35. Привалов А. А., Литвинов А. В., Раевский Д. Н. Влияние взрывных работ на смещение пород кровли // Науч.-техн. проблемы шахтного строительства: Сб. науч. тр. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С. 156-162.

36. Привалов А. А. Влияние взрывных работ на натяжение различных видов анкерных стержней // Науч.-техн. проблемы шахтного строительства: Сб. науч. тр. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С. 165-169.

37. Привалов А. А., Бондаренко А. И. Напряженное состояние прикон-турных пород кровли // Современные проблемы науки и техники в горной промышленности: Сб. науч. тр. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С. 149-156.

38. Привалов А. А., Шемшура Б. А. Исследование грузонесущей балки для определения параметров анкерной крепи // Современные проблемы науки и техники в горной промышленности: Сб. науч. тр. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000.-С. 156-162.

Печатный цех ВНИМИ Зак 4 Тираж 100 06мм 1.75 п л

7007

7 0 07

Содержание диссертации, доктора технических наук, Привалов, Александр Алексеевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.:.

1. АНАНИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ПОДГОТОВКИ К ОТРАБОТКЕ ТОНКИХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Горно-геологические особенности месторождений Восточного Донбасса.

1.2. Опыт применения анкерной крепи.

1.3. Состояние и анализ изученности проблемы.

1.3.1. Состояние и анализ изученности напряженно - деформированного состояния пород вокруг выработок.■.

1.3.2. Состояние и анализ изученности влияния взрывных работ на деформирование пород кровли выработок.

1.3.3. Состояние и анализ изученности крепления выработок анкерной крепью.

1.3.4. Состояние и анализ изученности поведения слоистых пород кровли.

1.3.5. Состояние и анализ изученности охраны повторно используемых выработок.

2. МЕХАНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА ПОРОД ВБЛИЗИ ВЫРАБОТОК, ПРОВОДИМЫХ БУРОВЗРЫВНЫМ СПОСОБОМ.

2.1. Методика определения зоны деформированных пород при проведении выработок буровзрывным способом.

2.2. Деформации пород кровли при взрывных работах в выработках, закрепленных рамными крепями.

2.3. Деформации пород кровли при взрывных работах в выработках, закрепленных анкерной крепью.

2.4.Влияние взрывных работ на прочность закрепления анкерных стержней.

2.5 Исследования влияния прочностных свойств пород на высоту зоны деформирования кровли выработок.

Выводы по главе.

3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ВЫЕМОЧНЫХ ВЫРАБОТКАХ.*.

3.1. Методика натурных наблюдений.

3.2. Исследование проявлений горного давления в подготовительных выработках, закрепленных рамными крепями.

3.3. Шахтные испытания несущей способности сталеполимерной анкерной крепи.

3.4. Особенности проявлений горного давления в подготовительных выработках, закрепленных анкерной крепью.

3.5. Проявления горного давления в выработках проводимых вприсечку.

Выводы по главе.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОРОДНЫХ БАЛОК, ФОРМИРУЮЩИХСЯ В КРОВЛЕ ВЫРАБОТОК.

4.1. Методика исследования.

4.2. Исследование грузонесущей породной балки для определения параметров анкерной крепи.

Выводы по главе.

5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КРЕПЛЕНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ

ВЫРАБОТОК АНКЕРНОЙ КРЕПЬЮ.

5.1 Напряженно - деформированное состояние массивов пород вблизи незакрепленных выработок.<.

5.2. Исследование механического состояния пород вблизи горных выработок, закрепленных анкерной крепью.

5.3.Теоретическое обоснование расчета параметров анкерной крепи в горных выработках.

5.4. Исследование параметров анкерной крепи при поддержании выработок в зоне влияния очистных работ.

5.5. Расчет параметров анкерной крепи прикреплении пород в боках выработок.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обеспечение фронта очистных работ при интенсивной бесцеликовой отработке тонких пологих пластов"

Актуальность проблемы. Отработка тонких пологих угольных пластов на территории РФ в настоящее время ведется в основном на шахтах Восточного Донбасса. Применяемые системы разработки - длинные столбы по простиранию, падению или восстанию пласта. Отработка выемочных столбов производится по бесцеликовой технологии. Крепление выработок осуществляется в основном рамными поддерживающими крепями, анкерную крепь применяют более чем в 20 % проводимых выработок. Следует отметить, что клинораспорную анкерную крепь на шахтах Восточного Донбасса начали применять в 60-е годы при проведении подготовительных выработок в массиве. При отработке лав закрепленную анкерной крепью выработку перекрепляли рамной крепью, при этом выработка, как правило, погашалась.

С переходом на глубины 500 м и более и при бесцеликой технологии отработки угольных пластов объем применения анкёрной крепи стал интенсивно уменьшаться и в 1994 г. на шахтах ОАО «Ростовуголь» составил 14,3 %, в ОАО «Гуковуголь» - 9,6 % к уровню 1989 г. Такое положение вызвано тем, что несущая способность различных конструкций клинораспорных анкеров (АШ-1, ЭС-1, АК-8 и др.) не превышает 60-70 кН и в соответствии с действующими тогда «Инструкцией по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Ростовской области» разрешалось применять ее только в благоприятных условиях, при поддержании выработок вне зоны опорного давления. В более сложных горно — геологических условиях анкерную крепь рекомендовалось использовать лишь как временную при проведении выработок, а в дальнейшем - как усиливающую при возведении рамных, монолитных бетонных или других поддерживающих крепей. Низкая несущая способность клинораспорных анкеров, большая трудоемкость крепления комбинированными крепями, усложнение условий поддержания выработок в связи с увеличением глубины горных работ явились объективными причинами снижения объемов применения анкерной крепи.

Проводимая реструктуризация угольной промышленности РФ, предусматривает закрытие нерентабельных предприятий с повышением эффективности работы перспективных шахт и сохранением существующих объемом добычи угля. Это будет возможно при увеличении нагрузок на очистные забои до 2,0-3,5 тыс. т/сут, т.е. до среднего мирового уровня добычи из очистного забоя на пластах такой мощности. Для обеспечения такого уровня нагрузки на очистной забой его подвигание должно составлять 8-12 м/сут, а для воссоздания подготовленных запасов скорость проведения подготовительных выработок должна быть не менее 15-25 м/сут.

Тонкие пологие пласты Восточного Донбасса характеризуются наличием вмещающих пород прочностью 50-80 МПа, вследствие чего основным способом проведения выработок в бассейне является буровзрывной, при котором указанные скорости проведения выработок являются недоступными. При креплении кровли поддерживающими типами крепи реальная средняя скорость проведения выработок составляет 40-60 м/мес, а при сталеполимер-ной анкерной крепи - 130-180 м/мес.

Как показал мировой опыт передовых угледобывающих стран (США, Англия, Австралия, Германия), эффективное и надежное крепление капитальных и подготовительных выработок может быть обеспечено при использовании сталеполимёрных анкеров с несущей способностью 200 - 250 кН.

Анализ опыта применения сталеполимерных анкеров на зарубежных шахтах показывает, что, несмотря на достигнутые успехи, анкерная крепь в соответствии с существующими нормативными документами продолжает использоваться как вспомогательная с усилением ее в зоне опорного давления металлической рамной крепью. Существующие методики определения параметров анкерной крепи базируются на том, что закрепление ею выработок осуществляется путем «подвески» сравнительно слабых слоев к мощному слою, который находится на расстоянии 2 - 4 и более метров от кровли выработки, при этом в сечении выработки, равном 20 - 24 м2, устанавливается, как правило, 25 - 30 анкеров.

В России и б. СССР вопросам крепления горных выработок на больших глубинах, в том числе и с применением анкерного крепления, было посвящено большое количество работ. В качестве основополагающих следует отметить работы таких ученых, как Семевский В. Н., Широков А. П., Ардашев К.А., Заславский Ю.З., Глушко В.Т., Кошелев К.Р., Дружко Е. Б., Фисенко Г.Л, Зубов В.П., Кравченко Г. И., Черняк И.Л., Тимофеев О. В., Протосеня А.Г., Козел A.M., Лидер В. А., Штумпф Г. Г., Борисовец В. А., Рева В. Н., Ро-зенбаум М. А., Райский В.В., Мельников Н. И., Мельников О.И. и др. Однако большинство этих работ относится к креплению выработок поддерживающими рамными или клинораспорными анкерными крепями.

Впервые в России возможность использования сталеполимерной анкерной крепи высокой несущей способности в качестве основной для крепления горных выработок, в том числе в зоне опорного давления и сохраняемых для повторного использования, теоретически обосновал К. А. Ардашев. При этом им рассматривался вариант обеспечения устойчивости выработок, пройденных в породах практически любой прочности, путем формирования в кровле выработок несущего слоя определенной мощности. Эта идея К. А. Ардашева положена в основу настоящей работы, однако для ее практического воплощения необходимо было рассмотреть следующие вопросы: как влияет ведение буровзрывных работ на формирование зоны нарушенных пород вокруг выработок; как определяется необходимое сопротивление сталеполи-мерной анкерной крепи и ее длина для крепления кровли и боков выработок; какую расчетную схему необходимо применять для определения несущей способности балки, сформированной из слоистых пород путем скрепления их в единый слой, учитывая нарушения пород вокруг выработки в процессе ее проведения и при попадании в зону опорного давления; какой несущей способностью должны обладать сталеполимерные анкеры, применяемые в качестве основной крепи. Кроме того, необходимо было практически оценить работоспособность сталеполимерной анкерной крепи в зоне опорного давления, в том числе в выработках, пройденных в присечку и поддерживаемых для повторного использования. Без решения указанных вопросов и разработки на основе нормативных документов был бы невозможен повсеместный переход на крепление горных выработок сталеполимерной анкерной крепью в условиях тонких пластов. Решению этих вопросов и посвящена данная работа.

При этом такая проблема стоит не только на тонких пологих пластах, характерных для шахт Восточного Донбасса, но и в других бассейнах и угольных районах РФ. В связи с этим перед автором настоящей работы стояла еще одна задача: на примере шахт Восточного Донбасса показать возможность эффективной и высокопроизводительной работы очистных и подготовительных забоев, обеспечивая конкурентоспособность отечественных угольных предприятий на отечественном и мировом рынках.

В представленной работе автором сделана попытка на примере шахт Российского Донбасса, разрабатывающих тонкие пологие пласты, решить проблему перехода действующих шахт на высопроизводительную и эффективную работу очистных и подготовительных забоев на основе передовых технологий, применяемых в зарубежной и отечественной практике. В связи с изложенным, обоснование целесообразности перехода на крепление горных выработок сталеполимерной анкерной крепью, в том числе и в зоне влияния опорного давления, представляет актуальную научно-техническую проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение, особенно в условиях отработки тонких пологих пластов.

Автор в своей работе принял это направление как основное.

Идея работы Повышение устойчивости выработок в трещиноватом дискретно - блочном массиве в результате создания несущих породных систем за счет увеличения коэффициента сцепления, угла внутреннего трения вмещающих пород, выбора соответствующих параметров анкерной крепи и паспортов крепления.

Методы исследований. В работе использован комплексный метод исследований, включающий обобщение и анализ сведений, содержащихся в литературных и патентных источниках, экспериментальные шахтные и лабораторные исследования в сочетании с аналитическими "методами обработки их результатов.

Задачи исследований

2. Исследовать закономерности изменения напряженно - деформированного и механического состояния угольного массива в боках выработок на всех стадиях их эксплуатации.

4. Разработать методику выбора и расчета параметров крепления стале-полимерными анкерами подготовительных выработок на различных стадиях их проведения и поддержания, в том числе в сложных условиях (влияние очистных работ и выработанного пространства при их подддержании за лавой для повторного использования).

Научные положения, выносимые на защиту:

4. Расчет параметров сталеполимерной анкерной крепи для подготовительных выработок, проводимых буровзрывным способом, следует производить с учетом параметров техногенной трещиноватости и напряженного деформированного состояния (НДС) массива на стадии влияния очистных работ и выработанного пространства.

Основные научные результаты и научная новизна работы заключаются:

1. В установлении механизма деформирования породного массива в кровле выработок, предварительно нарушенного при проходке буровзрывными работами (БВР), а затем скрепленного сталеполимерными анкерами, характерной особенностью которого является повышение таких показателей прочности, как сцепление и угол внутреннего трения пород, что способствует возможности создания устойчивых систем, состоящих из отдельных слоев, адекватных по своим механическим характеристикам системам, сложенным монолитными слоями, эквивалентными по мощности, и обеспечивающими устойчивость пород в обнажениях.

2. В разработке и обосновании принципиально новой концепции применения при отработке тонких пологих пластов сталеполимерной анкерной крепи, которая заключается в том, что вследствие повышенной несущей способности этой крепи и возможности с ее помощью изменять механические свойства массива и значительно ( в 2,5-5 раз) увеличивать устойчивость кровли по сравнению с распорными анкерами, ее можно использовать в качестве основной крепи в горных выработках на всех стадиях их существования проведения, нахождения в зоне опорного давления и поддержания за лавой для повторного использования.

3. В разработке нового подхода к расчету максимальной высоты расслоения пород над выработкой и условий его возникновения, при котором, в отличие от известных методик, кроме фоновых для данной глубины напряжений сжатия и напряжений изгиба слоев от собственного веса, учитываются повышенные напряжения над боками выработок, вызванные перераспределением вертикальных напряжений, их направления, мощность породных слоев над выработкой и сопротивление анкерной крепи.

4. В аналитическом обосновании условий разрушения расслоившихся пород кровли над выработкой от их продольного сжатия, в котором, в отличие от известных подходов, использовались величины опускания (прогиба) кровли в средней части выработок, определяемые условиями закрепления концов породных балок (защемленная с обеих сторон, свободно лежащая на двух шарнирно - неподвижных опорах, опертая на неподвижную и подвижную опоры) в зависимости от способа проведения выработок и местонахождения их относительно выработанного пространства.

6. В раскрытии механизма деформирования породного массива в боках выработки, в котором, в отличии от известных подходов, разрушение горных пород в них рассматривается в зависимости от ширины зон одноосного и объемного сжатия, при этом сформулированы критерии разрушения пород и предложены формулы для расчета длины анкеров креплении боков выработок с учетом размеров этих зон.

Научное значение работы состоит в теоретическом обосновании нового подхода к обеспечению устойчивости породных обнажений, в выработках в том числе в условиях техногенной трещиноватости при проходке выработок с помощью БВР, влияния очистных работ, поддержания выработок на границе с выработанным пространством и при повторном использовании.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- результатами многолетних шахтных исследований по изучению зон нарушенных пород кровли, проведенных в выработках, закрепленных рамными и анкерными крепями на шахтах ПО «Торезантрацит», ОАО "Ростовуголь", "Гуковуголь";

- результатами.математического моделирования на гидродинамических моделях и решением плоских задач геомеханики;

- результатами промышленных испытании и эксплуатации сталеполимерной анкерной крепи на шахтах ОАО "Ростовуголь", "Гуковуголь", "Дон-уголь";

- положительными результатами внедрения технических решений и рекомендациями по обеспечению устойчивости проводимых выработок;

- широким использованием рекомендаций автора в нормативно - методических документах по креплению выработок сталеполимерной анкерной крепью;

- применением результатов исследований и методических разработок автора в работах других исследователей.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Разработана методика выбора и расчета параметров крепления подготовительных выработок сталеполимерными анкерами, отлчающаяся учетом сложных горно-геологических условий (в зоне опорного давления лавы, смещения пород на границе с выработанным пространством и при повторном использовании выработки, техногенная трещиноватость пород и др.) при бесцеликовой отработке тонких пологих пластов.

3.Получены количественные характеристики показателей проявлений горного давления в подготовительных выработках, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью в широком диапазоне горно — геологических условий, которые могут быть использованы при отработке тонких пологих пластов в аналогичных условиях.

Практическое использование работы

Основные положения разработок автора вошли в отраслевые нормативно-методические документы («Руководство по определению параметров крепи сопряжений горизонтальных и наклонных выработок для условий шахт Восточного Донбасса». - СПБ. ВНИМИ, 1996; «Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Восточного Донбасса». -СПБ. ВНИМИ, 1998; «Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России». - СПБ. ВНИМИ, 2000; ГОСТ «Анкерные крепи». - СПБ. ВНИМИ, 2001), которые используются на шахтах ОАО «Гуков-уголь», «Ростовуголь», «Донуголь», а также на шахтах Печорского и Кузнецкого бассейнов. Результаты работы нашли применение при проектировании паспортов крепления выработок проектными организациями и широко используются в учебном процессе, - это отражено в учебных пособиях: «Управление качеством подземного и шахтного строительства». - Новочеркасск: НПИ, 1990; «Проектирование вертикальных стволов». - Новочеркасск: НПИ, 1992; «Разрушение горных пород взрывом». - Новочеркасск: НГТУ, 1996; «Технология и безопасность взрывных работ». - Новочеркасск: ЮР-ГТУ, 2000.

Личный вклад автора заключается:- в решении важнейшей научно -технической проблемы обеспечения устойчивости подготовительных выработок при бесцеликовой отработке тонких пологих пластов путем повышения собственной несущей способности пород сталеполимерной анкерной крепью на всех стадиях их эксплуатации; в постановке многолетних исследований проявлений горного давления в очистных и подготовительных выработках при различных способах их проведения и поддержания рамными поддерживающими и анкерными крепями различной конструкции; в обработке и обобщении результатов исследований, в разработке методики расчета параметров анкерной крепи, а также промышленном опробовании и внедрении сталеполимерной анкерной крепи на шахтах ОАО «Гуковуголь», «Ростовуголь», «Донуголь».

Апробация. Основные результаты исследований рассматривались в институтах: ВНИМИ, ИГД им. А. А. Скочинского на У всесоюзном семинаре "Взаимодействие механизированных крепей с боковыми породами", 1986 г.; на II международном рабочем совещании "Проблемы геодинамической безопасности" С. -Петербург, 1997 г., на конференции 40 лет Шахтинскому институту НГТУ, Шахты, 1998 г., на совещании по подготовке окончательной редакции «Инструкции по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России» С. -Петербург, 1999 г.; на конференциях «Неделя горняка», М., 2001,2002 гг.; на ежегодных конференциях Шахтинского института ЮРГТУ, Шахты, 1996-2002 гг.

Публикации. По вопросам управления горным давлением в очистных и подготовительных выработках при отработке тонких пологих угольных пластов, механике горных пород, качеству проводимых и поддерживаемых выработок и совершенствования методов исследований опубликовано 52 печатные работы. Основное содержание диссертации изложено в 38 научных работах, из которых 3 монографии.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 225 наименований, приложения и содержит 285 страниц машинописного текста, в том числе 17 таблиц и 86 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Привалов, Александр Алексеевич

Выводы по главе

1. При существующих глубинах ведения горных работ на шахтах первичные расслоения пород кровли возможны только по контактам напластования. В зависимости от прочностных свойств пород расслоения начинаются с глубины 100-150 м. При этом значение наибольшего нормального напряжения при этом составляет 10000 кН/м и более.

2. Анкерная крепь приводит к увеличению глубины, при которой начинается процесс расслоения пород кровли. Так, сопротивление крепи, равное л

100 кН/м , увеличивает глубину, при которой начинается расслоение пород вблизи выработок, более чем на 50 м. Получены зависимости начала и величин зон нарушенных пород вблизи выработок от глубины их заложения. На высоту этой зоны влияют характеристики породы: угол внутреннего трения, величина сцепления пород по контактам напластования, ширина выработки и коэффициент бокового распора).

3. Устойчивость пород кровли обеспечивается за счет формирования грузонесущих породных кровельных балок. Величина смещений породных балок зависит от схемы заделки ее концов. В выработках, проводимых с помощью БВР, находящихся вне зоны влияния опорного давления, кровлю можно рассматривать как балку, свободно лежащую на двух опорах. Получена зависимость изменения необходимой толщины породной балки от сопротивления анкерной крепи, натяжения анкерного стержня и способа закрепления ее в скважине.

4. В выработках, пройденных вне зоны опорного давления, непосредственная кровля которых представлена слоистыми породами, высота расслоения пород определяется из условия hpT < 0,5Ъ tg(45° - р!2), причем при мощности слоев с тс< (0,12 — 0,15)6 необходимая несущая способность породной балки может быть обеспечена укреплением анкерами слоев, находящихся только в зоне растяжения расслоившейся породной толщи; при тс > (0,12 — 0,15)6 для разрушения расслоившихся пород кровли требуется напряжение, превышающее предел прочности слоя на сжатие.

5. Породы в кровле выработок, залегающие "выше зоны растягивающих напряжений, находятся в условиях неравномерного объемного сжатия. В этой зоне, по поверхностям напластования, действуют касательные напряжения, приводящие породы кровли к расслоению от сдвига по этим поверхностям:

- для типичных слоистых осадочных пород сдвиг и расслоение по всем поверхностям напластования возникает практически на всех глубинах. Однако высота зоны расслоений, интенсивно возрастая до (0,4 - 0,5)6 на глубинах до 150-200 м, на глубинах 1000 м и более не превышает 0,8Ь. Сопротивление и длину анкеров в этих породах следует определять с учетом максимальной высоты зоны расслоения пород - hpmas = 0,86;

- для массивных пород с большими значениями сцепления и угла внутреннего трения между слоями (Сн = 3 МПа, рн = 25°) сдвиг и расслоение кровли начинается на глубинах Нн > 500 м при К0 = 1 и Нн > 250 м при К0 = 2, а на больших глубинах высота зоны расслоения кровли не превышает 0,5Ь. Сопротивление и длину анкеров следует определять из условия прочности слоев пород на сжатие.

6. Параметры анкерной крепи в разрушенных породах следует определять на основе расчета требуемой толщины связанного и укрепленного анкерами слоя пород, нагруженного их собственным весом. Применение в этих условиях клинораспорных анкеров возможно лишь в выработках шириной 3,0 — 3,5 м с прочностью закрепления замка 60 — 70 Кн и длиной анкерного стержня 2,2 - 2,4 м. В выработках шириной 4,5 - 5,0 м крепление выработок должно производиться сталеполимерной анкерной крепью со следующими параметрами:

-.в тонкослоистых породах прочностью на сжатие Rc = 40 - 60 МПа и мощностью слоя тс = 0,8 - 1,2 м высота зоны разрушения кровли на средних глубинах (Н < 500 - 600 м), вне влияния очистных работ (К0 = 1), в основном преимущественно не превышает hpa3p = (0,45 - 0,5)6. На максимальную высоту ^разр.тах= 0,8 b кровля разрушается лишь в зоне опорного давления (К0 = 2).

В этом случае может быть применен комбинированный паспорт крепления кровли с установкой в проходческом забое сталеполимерных анкеров длиной 1а= 1,8 - 2 м плотностью 0,8 - 1 анк/м (4-5 анкеров в рядах с расстоянием между рядами 1 - 1,2 м) с усилением их одной - двумя гидравлическими стойками или одним - двумя анкерами длиной 3 - 3,2 м.

7. Параметры анкерной крепи в выработках, где в боках образуются призмы сползания, ширина которых определяется выражением

1р.б = К ' - pfl), ее параметры определяются следующим образом:

- в установлении параметров анкерной крепи для крепления пород в боках выработки, которые находятся в различном напряженном состоянии от одноосного до объемного, в зависимости от соотношения ширины зон разрушения боков.

8. Смещение пород в боках выработки приводит к большим растягивающим напряжения в анкерах, установленных в кровле выработки, что требует применения усиливающей крепи. Установленная при проведении выработки анкерная крепь должна быть усилена за счет установки специальных длинных анкеров или податливых стоек с активным начальным распором.

9. Параметры анкерной крепи, устанавливаемой сразу после проведения выработки определяются следующим образом:

- в тонкослоистых породах, расслаивающихся на слои с тс> 1-1,5 м, при их прочности на сжатие Rc< 30-40 МПа высота зоны разрушения кровли на большинстве глубин от поверхности /гразр. > 0,8 /гразр тах. Для этих глубин параметры Ра и /а анкерной крепи следует принимать из условия /гразр = разр.тах 0,7 Ь,

- в массивных породах, даже на больших глубинах и в зонах опорного давления от очистных работ параметры анкерной крепи следует определять из условия, что Лразр.тах ^ 0,7Ь.

Заключение

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем: л

1. Скорость проведения горных выработок (сечение 13-15 м ) буровзрывным способом зависит от типа применяемой крепи и может изменяться от 40-60 м/мес. с креплением рамными поддерживающими крепями и до 120-180 м/мес. при анкерном креплении. При этом поддержание горных выработок, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью на сопряжении с очистным забоем, позволяет увеличить нагрузку на очистной забой за счет снижения затрат на концевых участках на 25-35 %.

2. Устойчивость горных выработок, кровля которых представлена слоистыми породами, может быть обеспечена путем скрепления слоев с помощью сталеполимерной анкерной крепи в единый слой. При этом анкерную крепь несущей способностью 100-120 кН и более можно использовать в качестве основной при проведении выработок и при нахождении их в зоне активного проявления горного давления, а также в выработках, поддерживаемых за лавой для повторного их использования. Установлены'зависимости силовых и конструктивных параметров анкерной крепи от прочности и структуры пород, глубины работ, ширины выработок и места их расположения относительно выработанного пространства.

4. Для определения устойчивости кровли, закрепленной сталеполимерной анкерной крепью, необходимо применять расчетную схему с учетом размеров зон нарушенных пород вокруг выработок, которые зависят от способа проведения выработок и расположения их относительно выработанного пространства. Полученные параметры зон и характер нарушения пород кровли позволяют рассматривать ее при комбайновом способе проведения выработок как балку, защемленную с обеих сторон, при буровзрывном способе — свободно лежащую на двух шарнирно-неподвижных опорах, а на сопряжении с лавой, со стороны выработанного пространства - опертой на шарнир-но-подвижную опору. Получены зависимости предельных пролетов балки при различных способах закрепления ее концов. Без учета этого положения возможные ошибки в расчетах параметров крепи могут составлять 150-200 %.

5. Устойчивое состояние повторно используемых выработок, закрепленных анкерной крепью в качестве основной, может быть достигнуто только при креплении боков этих выработок анкерной крепью, параметры которой зависят от соотношения зон разрушения в боках выработок в результате сдвига по поверхностям линий скольжения /р и разрушения пород в условиях объемного сжатия /0. При соотношении /р < /0 сопротивление крепи определяется давлением толщи деформированных пород лраспих =1,5 ъ и составляет 60-80 кН/м , а часть длины анкерного стержня, расположенная за зоной объемного разрушения пород, должна быть не менее 0,5 м. При соотношении 1Р > 10 конец анкерного стержня должен располагаться в области разрушения пород по поверхностям линий скольжения и пересекать зону разрушений от растягивающих деформаций на величину 0,5 м.

6. Устойчивость выработок шириной 4,5-5,5 м вне зоны опорного давления с неоднородной слоистой кровлей может быть обеспечена установкой анкеров длиной не более 2,4 м несущей способностью 100-130 кН и плотностью ее установки не более 0,7 м /анк. Получены зависимости для определения длины, несущей способности и плотности установки анкерной крепи на сопряжениях с очистным забоем и в повторно используемых выработках.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Привалов, Александр Алексеевич, Санкт-Петербург

1. Адонкин И. С. Опыт поддержания подготовительных выработок //Уголь. -1976. -№ 9.- С. 34-38

2. Айтматов И.Т. Исследование напряжений вблизи выработки, расположенной в слоистой среде // Устойчивость подготовительных выработок и кровли камер. -Фрунзе: Илим, 1976.- С. 3-8.

3. Аллик А. И. Штанговая крепь на сланцевых шахтах. J1. Недра, 1964. 220 с.

4. Анкерная крепь: Справочник / А. П. Широков и др. М.: Недра, 1990. - 205 с.

5. Антикаев В. В. Сейсмические колебания при землетресениях и взрывах. -М.; Наука, 1969. -158 с.

6. Анциферов М. С., Никитенко Р. Ф. Сейсмоустойчивая форма МКЦ при взрывании колонковых зарядов. //Методы определения размеров опорных целиков и потолочин. -М.; АНСССР, 1962. -С.28-32.

7. Арадашев К. А. Поддержание выработок при бесцеликовой разработке пластов //Уголь. -1983. 9. -С. 27-29.

8. Ардашев К. А., Бажин Н. П. Геомеханические основы выбора и совершенствования бесцеликовых способов охраны и поддержания подготовительных выработок //Уголь. -1976. -№ 9. -С. 29-31.

9. Ардашев К. А., Зайденварг В. Е., Рева В. Н. Геомеханическое обоснование эффективного крепления и поддержания горных выработок угольных шахт в условиях интенсивного горного давления //Сб. международной конференции СПб.: ВНИМИ, 1996. -С. 117-123

10. Ардашев К. А., Куксов Н. И., Шалыгин А.С., Шик В. М., Богомолов

11. В. Ф. Совершенствование управления горным давлением при разработке крутых пластов. -М.: Недра, 1975. -232 с.

12. Ардашев К. А'., Розенбаум М. А., Баранов С. Г. Основные положения оценки технологичности запасов шахтных полей и разработки регламента высокопроизводительной разработки лав с мехкомплексами //Уголь. -1999. -№ 10, -С. 20-23

13. Ардашев К.А., Бажин Н. П. И др. Опыт охраны и поддержания капитальных и подготовительных выработок на глубоких шахтах УССР //Обзор ИНИИЭИУголь. -1981. -21 с.

14. Ардашев К. А., Крылов В. Ф., Куксов П. И., Ткачев И. Г. и др. Совершенствование управлением горным давлением. -М.- Недра, 1967. -208 с.

15. Бажин Н. П. Поддержание подготовительных выработок без оставления целиков //Уголь. -1983. -№ 2. -С. 20-23.

16. Бажин Н. П., Райский В. В., Волков Ю. В. и др. Охрана подготовительных выработок без целиков. -М.: Недра, 1975. -296 с.

17. Баклашов И. В., Тимофеев О. В. Конструкции и расчет крепей и обделок. М.: Недра, 1979. - 263 с.

18. Басинский Ю. М., Иванов Е. А. Влияние способа проведения выработок на распределение и величину нагрузок на крепь //Шахтное строительство. -1972. -№ 10. -с 10-12.

19. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. -М.: Наука, 1976. -338 с.

20. Бенявски 3. Управление горным давлением /Пер. с англ. к. ф-м наук М. Э. Слонима: под ред. акад. Е. И. Шемякина М.: Мир, 1990. - 254 с.

21. Борзых А. Ф. Технология адаптивного взаимодействия опор с боковыми породами при поддержании выемочных выработок //Уголь. -1989. -№ 4. -С. 12-15.

22. Борзых А. Ф., Данилов А. А, Тоцкий А. В. Расчет ожидаемых нагрузок на опоры из железо бетонных блоков для охраны подготовительных выработок //Уголь. -1987. -№ 9. -С. 11-14.

23. Борзых А. Ф.г Худяков А. Н., Онищенко С. И. Основы механики и погашения подготовительных выработок //Уголь Украины. -1983. -№ 5. -С. 19-20.

24. Борисов А. А. Механика горных пород и массивов. -М.: Недра, 1980. -360 с.

25. Борисов А. А. Новые методы расчета штанговой крепи. -М.: Госгор-техиздат, 1962. -64 с.

26. Борисов А.А. Расчёт горного давления в лавах пологих пластов. -М.: Недра, 1964 -278 с.

27. Бреер В., Гетце В. Возведение и герметизация околоштрековых полос на каменноугольных шахтах ФРГ //Глюкауф. -1973. -№ 26. -С. 6-19

28. Булычев Н. С., Фотиева Н. Н., Стрельцов Е. В. проектирование и расчет крепи капитальных горных выработок. -М.: Недра, 1986.- 288 с.

29. Бурков Ю.В. и др. Направление совершенствования технологии инъекционного упрочнения пород вокруг выработок // Шахтное строительство.1989.-№4. -С. 17-20.

30. Бучатский В. М. Особенности проявлений горного давления в бесцели-ковых выемочных выработках в условиях труднобрушающейся кровли //Горное давление и горные удары : Сб. науч. тр. / СПб.: ВНИМИ, 1993. -С. 36 -39.

31. Быкова О. Г. Расчет штанговой крепи шахтного ствола // Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов /ТулПИ. -Тула, 1989. С. 47-52.

32. Валенштейн Г. И., Дик Я. Г., Рахимжинова К. К. Аналитический расчет прочности закрепления замка клиновой штанги //Сб. научн. тр. КНИ-УИ. -1966. -вып. 21. -С. 145-147.

33. Ведяшкин А. С., Болучевский В. И., Кулов К. Б. Влияние околоствольных выработок на устойчивость вертикальных шахтных стволов //Шахтное строительство. -1988. № 3. - С. 13-14.

34. Внедрение штангового крепления в горной промышленности (материалы совещания). -М.: ГосИНТИ,1980. -26 с.

35. Воробьев Е. В., Привалов А .А. Опыт применения сталеполимерной крепи на шахтах АО .«Гуковуголь» //Уголь. -№ 8. -1999. -С. 18-20.

36. Временная инструкции по применению сталеполимерной анкерной крепи АЗС в горных выработках глубоких шахт Восточного Донбасса. -М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1971. -15 с.

37. Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Восточного Донбасса. -С-Петербург: ВНИМИ, 1998. -47 с.

38. Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Кузнецкого бассейна. Прокопьевск, КузНИУИ, 1996, 93 с.

39. Гелескул М. Н., Мельников Н. И., Трушин В. С. Опыт применения анкерной крепи наугольных шахтах. -М.: ЦНИЭИуголь, 1972. -20 с.

40. Герман А. П. Обзор теоретических подходов в изучении горного давления //Труды совещания по управлению горным давлением. -1948. -С. -20

41. Глушко В. Т., Виноградов В. В. Разрушение горных пород и прогнозирование проявлений горного давления. -М.: Недра, 1982.- 192 с.

42. Глушко В. Т., Немчин Н. П. Большие деформации горных выработок с учетом разрыхления горных пород в неупругой зоне //ФТПРПИ. -1967. № 3.-C.3-9.

43. Гомес Ц. Расчет потолочин на прочность. Автореферат, дис. канд. техн. наук. М.: 1963. -30 с.

44. Горбачев Т.Ф., Штумпф Г. Г., Стрыгин Б. И. Применение анкерной крепи в подготовительных выработках. -Новосибирск: -Наука, 1972. —122 с.

45. Гуминский М. В. и др. Исследование методом фотоупругости напряжённого состояния системы «порода штанговая крепь» в полевых штреках //Известия вузов. Горный журнал. -1975. -№ 12. -С. 25-29.

46. Демонстрация анкерования в шахте «Садкинская» ОАО «Ростовуголь», Россия /Заключительный отчет Хью Пик, март 1997.-20 с.

47. Дик Я. Г., Школяр А. П. Исследование работоспособности и выбор рациональной конструкции анкера для условий Карагандинского бассейна Опыт применения анкерной крепи на шахтах. -М.: ЦНИЭИуголь, 1971. -С. 10-13.

48. Дик Я. Г., Школяр А. П. Исследования влияния взрывных работ на работоспособность металлических клинощелевых анкеров //Добыча угля подземным способом. 1969. -№ 6. - С. 31-34.

49. Диманштеин А. С. Научные основы охраны повторно используемых выемочных выработок помощью искусственных ограждений при разработке пологих угольных пластов: Автореферат дис. док. техн. наук. -М.: АНСССР, 1984. 302 с

50. Диманштеин А. С., Чакветадзе Ф. А. Характер обрушения пород кровли вокруг выемочной выработки при подвигании очистного забоя //Науч. тр. ИГД им. А. А. Скочинского. -1984. вып. 224. -30 с.

51. Диманштейн А.С. Механизм взаимодействия пород вокруг повторно используемых подготовительных выработок с охранными сооружениями // Науч. тр. ИГД им. А.А. Скочинского. -1987, -71с.

52. Динник А. Н., Савин Г. Н., Моргаевский А.Б. Распределение напряжений вокруг подземных выработок //Тр. Совещания по управлению горным давлением. -М.: АН СССР, 1938. 37 с.

53. Дружко Е. Б. Обоснование и разработка крепей и способов обеспечения устойчивости выработок, основанных на инъекционном упрочнении пород: Автрореф. дис. докт.техн.наук. Макеевка, 1988. - 43 с

54. Дружко Е. Б.; Заславский Ю. 3., Перепичка Ф. И. Устойчивость основных горных выработок. Донецк: Донбасс, 1975. -144

55. Дружко Е. Б., Качан И. В. Экспериментальные исследования деформационных процессов вокруг капитальных выработок //Строительство предприятий угольной промышленности. -ЦНИЭИуголь, 1978. № 8. - с 10-11.

56. Дружко Е. Б., Пшеничный В. А. Влияние комбайнового способа проведения выработок на их устойчивость //Строительство предприятий угольной промышленности. -ЦНИЭИуголь, 1979. № 9. - С. 8-10.

57. Друкованный М.Ф. Справочник по буровзрывным работам. -М; Недра, 1976. 630 с.

58. Ершов JI .В., Лнберман Л. К., Нейман Н. Б. Механика горных пород. -М.: Недра, 1987.- 191с.

59. Заславский И. Ю., Быков А. В., Компанеец В. Ф. Набрызгбетонная крепь. М.: Недра, 1986. -198 с.

60. Заславский Ю. 3., Дружко Е. Б., Пшеничный В. А. Устойчивостьвыработок при комбайновой проходке //Шахтное строительство.- 1980. №4. -с 15-18.

61. Заславский Ю. 3., Зорин А. Н., Черняк И. JI. Расчеты параметров крепи выработок глубоких шахт. Киев: Техника, 1972. -156 с.

62. Заславский Ю.З. Исследования проявлений горного давления в капитальных выработках глубоких шахт Донецкого бассейна / ДонУГИ. М.: Недра, 1966. -180 с.

63. Зицер И.С., Конивец А. П., Михалец А. Я. Исследование трещинова-тости массива вокруг горных выработок. Горнорудное производство. Кривой Рог: 1974.-С. 107-113.

64. Инструкция по выбору рамных податливых крепей горных выработок /Изд. второе, перераб. и дополн. /СПб.: ВНИМИ, 1991. -125 с.

65. Инструкция по креплению полевых горизонтальных и наклонных выработок шахт Североуральского бокситового Бассейна / СПб.: СПбГТИ (ТУ), 1993. - 53 с.

66. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России СПб. /М-во топлива и энергетики РФ. Гос. НИИ горн, геомех. и маркшейд. дела Межотраслевой научн. Центр ВНИМИ/ С. - Петербург: ВНИМИ, 2000, - 70 с.

67. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Ростовской области//ШахтНИУИ, 1993. 121 с.

68. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Ростовской области. -Шахты: ШахтНИУИ, 1975. 75 с.

69. Казак В.Н., Капралов В.К. Определение пролёта устойчивой во времени кровли незакреплённой выработки, пройденной в слоистых разнородных породах.- Технология добычи угля подземным способом //Реф. Сборник, 1977.-11(131). -С. 48-49.

70. Казакевич Э.В., Мордань П.П. О целесообразности широкого применения набрызгбетонных крепей в шахтах //Уголь Украины. -1979. -С. 35 36.

71. Калимов Ю. И., Левчук В. Н. Совершенствование бецеликовой тех-ногии выемки угля //Уголь. 1981. - № 7. - С. 20-24.

72. Калмыков Е. П. Тампонирование горных пород при сооружении вертикальных стволов. -М.: Недра, 1979. 322 с.

73. Кариков Е. П. Исследование и установление параметров химического укрепления участков неустойчивой кровли в очистных забоях (применительно к условиям Восточного Донбасса): Автореф. дис. канд. техн. наук.- М.: 1975.-16 с.

74. Карлов А. И., Авербух А. И., Кузяев Л. С. Зависимость состояния штреков крутых пластов от параметров и средств их охраны //Уголь Украины. 1976. - № 4. - С. 8-9

75. Карлов К. Г., Штумпф Г. О., Штабель В. Г. Исследование работоспособности анкерной крепи ШК-1 //Добыча угля подземным способом. — 1965.-№5.-С. 37-40.

76. Катков Г. А., Диманштейн А. С. Способы охраны повторно используемых выработок //Уголь. - 1983. - № 9. - С. 40-42.

77. Катков Г. А., Диманштейн А. С., Полищук Н. Я. Охрана выработок полосами из твердеющих материалов //Уголь. -1979. №3. - с. 15-21.

78. Кацауров И. Н. Горное давление в вертикальных стволах. М.: Гос-гортсхиздат, 1961.-155 с.

79. Кацауров И.Н. Механика горных пород. -М.: Недра, 1981. 160 с.

80. Козел А. М. Оценка устойчивости пород в вертикальном шахтном стволе при изменении коэффициента бокового давления в массиве // Горное давление, горные удары и сдвижение массива /Сб. научи, тр. 4.1 /ВНИМИ.1. СПб., 1994.-С. 100-112.

81. Козел А. М. Эффективность анкерной крепи вертикальных стволов в зависимости от деформаций пород //Шахтное строительство. -1989. № 11. -С. 19-20.

82. Козел А. М., Борисовец В. А., Иевлев Г. А. Характер работы штанговой крепи вертикальных стволов //ФТПРПИ. -1981. № 1. -С. 113 -118.

83. Козел А. М., Борисовец В.А., Репко А.А. Горное давление и способы поддержания вертикальных стволов. -М.: Недра, 1976. 293 с.

84. Козел А. М., Тютерев А. С., Орлова Ю. Н. Оценка взаимного влияния выработок и ствола //Шахтное строительство. -1991. № 1-2. - С. 43

85. Козел A.M. Определение плотности установки жесткой арматуры в крепи при повышенном горном давлении //Горное давление в капитальных, подготовительных и очистных выработках /Сб. научн. тр. ВНИМИ. JL: 1982.-С. 3 -7.

86. Козина А. М. И др. Исследование поведения кровли при анкерном креплении на моделях из эквивалентных материалов. Уголь, 1959, № 4, С. 2529.

87. Конокотов Н. С., Тимофеев О. В., Башлыков И. В. Шахтные испытания металлически*, сталеполимерных, железобетонных штанг //Уголь Украины.-1975.-№ 6. С. 8.

88. Константинова А. Г., Петросяц Э. В. Применение сейсмоакустиче-ского метода для изучения действия взрыва на заанкерованную кровлю //Уголь. 1962. -№ 5. - С. 15-17.

89. Косков И. Г. Основные направления совершенствования крепления горных выработок//Шахтное строительство. -1985. № 1, - С. 3 - 5.

90. Кошелев К. В., Петренко Ю. А., Новиков А. О. Охрана и ремонт горных выработок. /Под. Ред. Кошелева К. В-М., Недра, 1990. 218 с.

91. Кравченко Г.'И. К исследованию влияния предварительного натяжения штанг на несущие способности массива. Известия вузов. Горный журнал, 1959, № 2, С. 17-27.

92. Кравченко Г.И. Облегченные крепи вертикальных горных выработок. -М: Недра, 1974. 208 с.

93. Крепление горных выработок на шахтах Дальнего Востока. Прокопьевск. - 1971. - 45 с.

94. Кротов JI. С., Карась Н. И. Опыт применения крепления штрека ста-леполимерными штангами //Технология добычи угля подземным способом. — М.: ЦНИЭИуголь, сб. №6. -1973. -С. 21-22.

95. Крупенников Г. А., Филатов Н. А., Амусин Б. 3., Барковский В. М.

96. Распределение напряжений в породных массивах. -М.: Недра, 1972. 57 с.

97. Кузнецов Г.Н. Исследование деформаций и давлений возникающих в многослойной консоли кровли и взаимодействие ее с крепью //Тр. ВНИИ горн.геомех. и марк. дела. -1980. -сб. 34. С. 3-43.

98. Кузнецов Г.Н. Определение полной несущей способности кровли подземных выработок /Исследование по вопросам горного давления и маркшейдерского дела. -М.: Углетехиздат, 1950. 112 с.

99. Кузнецов С. Т\> Воронин И. Н. Методическое пособие по изучению слоистости и прогнозу расслаиваимости осадочных пород. JL: ВНИМИ, 1967.-84 с.

100. Кулиш В.И., Глибовицкий Ю.Б., Белуцкий И.Ю. Экспериментальные исследования гибридных клееных балок /Тр. Хабаровского политех, инт. -Хабаровск: 1971. вып. 36. - С. 97 104.

101. Курганский Е. В., Юрченко И. А. Факторы определяющие несущую способность штанг //Проектирование и строительство угольных предприятий. ЦНИЭИуголь, 1965. - № 3. - С. 34-35.

102. Кусов А. Е. Исследование процессов трещинообразования при разработке полезных ископаемых подземным способом /Совершенствование добычи и переработки горючих сланцев. -Кохтла Ярве; -НИИ сланцев, 1984. -21с.

103. Лазаренко Б. М. Обоснование и разработка паспортов поддержания анкерными крепями бесцеликовых повторно используемых выработок . Авто-реф. дис. канд. техн. наук. -СПБ.: ВНИМИ, 1993. 20 с.

104. Ланге Г., Раус Б., Гарте Р. Опыт возведения околоштрековых полос из блицдеммера //Глюкауор. -1971.-№ 13.-С. 31-40.

105. Лещенко И. Я. Исследование проявлений горного давления и работы крепи в подготовительных выработках в зоне влияния очистных работ на шахтах комбината Ростовуголь Автореф. дис. канд. техн. наук. -М.: 1966.-19с.

106. Либерман Ю. М., Гомес Ц. Метод определения давлений на целики при разработке изолированными тоннелями //Физико механические свойства давления и разрушения горных пород. -М.: АН СССР, вып.1. - 1962. - С. 11-15.

107. Литвинов,А. В., Бородин Р. А., Привалов А. А. Шахтные испытания кустопакетной крепи //Научно — технические проблемы шахтного строительства /Сб. науч. тр, ЮРГТУ. -Новочеркасск. ЮРГТУ, 2000. - С. 146-149.

108. Литвинский Г. Г., Дружко Е. Б. Шахтные наблюдения за развитием зоны неупругих деформаций вокруг капитальных выработок //Проектирование и строительство угольных предприятий. ЦНИЭИуголь, 1970. - № 3. - С. 32 - 34.

109. Максимов А. П. Новые комбинированные крепи капитальных горных выработок с направленным использованием несущей способности прикон-турного массива //Шахтное строительство. -1985. № 5. -С. 13-15.

110. Маньков В. Н., Белик Д. Я., Муратов В. А. Влияние начального распора крепи на напряженное состояние массива. /Сб. тр. кафедры «Строительство горных предприятий». -Кемерово: Кузбас. политех, ин т, 1968. - С. 160 - 166.

111. Маньков В. Н., Соболев Ю. П. Совершенствование технологии сооружения горных выработок. /Сб. тр. кафедры «Строительство горных предприятий». -Кемерово: Кузбас. политех, ин т, 1968. - С. 146-159

112. Марков Г. А. Тектонические напряжения и горное давление в рудниках Хибинского массива. — М.: Наука, 1977. 83 с.

113. Махно Е. Я. К вопросу о расчете штанговой крепи //Уголь. — 1959. -№5. С. 41-42.

114. Мельников Н. И. Анкерная крепь. М.: Недра, 1980. - 252 с.

115. Мельников Н. И., Ландау Н. И. Опыт применения анкерной крепи на шахтах Кузбасса. -М.: Углетехиздат, 1958. -203 с.

116. Методические указания по выбору рациональных форм сопряженийвертикальных стволов с околоствольными выработками и расчету параметров их крепи на больших глубинах. -JL: ВНИМИ, 1990. 72 с.

117. Методические указания по исследованию горного давления на угольных и сланцевых шахтах. Д.: ВНИМИ, 1973. - 54 с.

118. Методические указания по статистической обработке и анализу результатов исследований проявлений горного давления JL: ВНИМИ, 1976.-156 с.

119. Методы и средства решения задач горной геомеханики / Г. Н. Кузнецов, К. А. Ардашев, Н. А. Филатов и др. М.: Недра, 1987. - 248 с

120. Мирзаев Г. Г., Протосеня А. Г., Огородников Ю. Н., Вхарев В. И. Крепь горных выработок глубоких рудников. -М., Недра, 1984. 252 с.

121. Миронюк С. М. Обоснование способов охраны горных выработок с учетом снижения эксплуатационных потерь угля (на примере шахт Восточного Донбасса): Автореф. дис. канд. техн. наук. М; 1986. -18 с.

122. Мостков В.М. Подземные сооружения большого сечения. М.: Недра, 1974.-320с.

123. Нейман И. Б. Определение зоны взрывного нарушения в массиве //ФТПРПИ. 1979. - № 5. - С. 66-67.

124. Нейман И. Б. Определение зоны нарушения в глубине скального массива при взрыве //Тр. Гидропроекта. 1976. - № 49. - С. -91-103.

125. Нейман И. Г. Математическая модель действия взрыва заряда рыхления в скальном массиве уступа //ФТПРПИ. 1984. - № 5. - С. 53-56.

126. Нейман И.Б. Исследование и оценка зон трещиноватости при подготовке скальных оснований взрывным способом //Энергетическое строительство. №9. - 1978. - С. 65-69.

127. Общие методические положения комплексного исследования горной геомеханики. -JL: ВЙИМИ., 1970. 330 с.

128. Отчет о научной командировке на 15 Международную конференцию по горному давлению г. Голден, штат Колорадо, США 12-15 августа 1991 г, (перевод под редак. В.М. Шика). -С-Петербург, 1997. 186 с.

129. Охрана подготовительных выработок на шахтах ПО Ростовуголь /Н. И. Чуй, А. Д. Мельков. и др.: Обзор /ЦНИЭИ уголь. 1992. - 20 с.

130. Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов и выбросов. -М.: Недра, 1983. 280 с.

131. Полищук Н. Я. Исследование и установления параметров способа охраны выемочных выработок полосами из твердеющих материалов и разработки технологии их возведения. :Автореф. дис. канд. тех. наук. -М.: ИГД им А. А. Скочинского, 1982. 23 с.

132. Поссе Г. Опыт применения искусственного ангидрита //Глюкауф. — 1975. -№13.- С. 21-26.

133. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. М.: Недра, 1981.-288 с.

134. Привалов А. А. Определение параметров буровзрывнх работ-Новочеркасск: ЮРГТУ. -1999. -76 с.

135. Привалов А. А. Устройство для наблюдения за деформацией пород кровли //Научно технические проблемы разработки месторождений, строительства и охраны горных выработок /Минвузовский сборник /Новочеркасск: НГТУ. -1997. - С. 168 - 169.

136. Привалов А. А., Бондаренко А. И. Влияние анкерной крепи на напряженное состояние пород вокруг выработок //Научно технические проблемы шахтного строительства: Сб. науч. тр, ЮРГТУ. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С. 51-61

137. Привалов А. А., Бондаренко А. И. Модель определения замеров зон разрушения породы при взрыве шпурового заряда //Совершенствование разработки угольных месторождений /Сб. науч. тр. -Шахты, 1994. С. 97-100.

138. Привалов А. А., Бондаренко А. И. Напряженное состояние прикон-турных пород кровли //Современные проблемы науки и техники в горной промышленности. /Сб. науч. тр. ЮРГТУ. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000, С.149.156.

139. Привалов А. А., Литвинов А. В., Раевский Д. Н. Влияние взрывных работ на смещение пород кровли //Научно технические проблемы шахтного строительства /Сб. науч. тр, ЮРГТУ. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2000. - С. 156162

140. Привалов А. А., Шемшура Б. А. Исследование грузонесущей балки для определения параметров анкерной крепи //Современные проблемы науки и техники в горной промышленности. /Сб. науч. тр. ЮРГТУ. -Новочеркасск ЮРГТУ, 2000. С. 156-162

141. Привалов А.А. Определение зоны разрушения породного массива при ведении взрывных работ //Научно технические проблемы разработки месторождений строительстве и охраны горных выработок /Минвузовский сборник. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 1979. - С. 65-67.

142. Прогрессивные паспорта крепления,охраны и поддержания подготовительных выработок при бесцеликовой технологии отработки угольных пластов. -СПб.: ВНИМИ, 1985. 111с.

143. Протосеня А.Г. Исследование напряженно-деформированного состояния пород вокруг выработок в зоне влияния очистных работ: Автореф. дис.докт.техн.наук. -Л.: ЛГИ, 1973. 43 с.

144. Пяткин А. М. Лабораторное исследование работы под нагрузкой скреплённых и не скрепленных бетонных брусков //Известия вузов. Горный журнал.-1958. С. 18-22.

145. Рабинович А." И. Составные балки из брусьев //Проект, и стандарт. 1937. -№ 7. -С. 31-37.

146. Разработка «Методического руководства по применению и расчету ресурсосберегающих способов крепления и охраны стволов и околоствольных выработок на угольных шахтах России» /Отчет по НИР. -СПб.: ВНИМИ, 1998. 330 с.

147. Разумняк Н. Л., Козловчунас Е. Ф., Мышляев Б. К. Очистные работы на шахтах Российской Федерации. -М.: Недра, 1995. -159 с.

148. Расчет параметров и выбор паспортов и конструкций анкерной крепи в выработках на угольных шахтах. Авт. К.А. Ардашев, М.А. Розенбаум, В.Н. Рева, А.А. Привалов /Сб. науч. тр. ВНИМИ. -С. -Петербург: ВНИМИ, 1999.230.236 С.

149. Результаты исследований напряжений в массиве горных пород //Изв. ВУЗов. Горный журнал. Авт. П. Я. Галушко, Я. И. Куренков, Ю. К. Фрунзе, М. А. Халимовский. 1968. № 11. -С. 22-25.

150. Рекомендации по расчету смещений контура и нагрузок на крепь горных выработок по экспериментальным показателям деформирования горных пород за пределом прочности. Л.: ВНИМИ, 1982. -36 с

151. Ржевский В. В., Новик Г. Я. Основы физики горных пород. -М.: Недра, 1978. 389 с.

152. Рогинский В. М. Проектирование и расчет железобетонной штанговой крепи. -М.: Недра, 1971.-80 с.

153. Руководство по определению параметров крепи сопряжений горизонтальных и наклонных выработок для условий шахт Восточного Донбасса. -С.-Петербург: ВНИМИ, 1996. -72 с.

154. Руппенейт Г. В., Довыдова Н. А. Обоснование инженерного метода определения давления на междукамерные целики. Физико механические свойства, давления разрушения горных пород. -М.: АНСССР, вып. 1. - 1962. -102 с

155. Руппенейт К. В. Некоторые вопросы механики горных пород. М.: Госгортехиздат, 1954.- 384 с.

156. Руппенейт К. В., Лнберман Ю. М. Введение в механику горных пород. М.: Горгостехиздат,- 1960. - 356 с.

157. Рутьков К. И. Обоснование параметров столбовых систем разработки тонких и средней мощности пологих угольных пластов на глубоких горизонтах негазовых шахт: Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.; 1993. - 23 с.

158. Садовский М. А. Простейшие приемы определения сейсмической опасности массовых взрывов. -М.: ИГД АН СССР, 1946. 130 с.

159. Семевский В. Н. и др. Штанговая крепь. -М.: Недра, 1965. 328 с.

160. Скозобцев Б.С., Филатов Н. А., Донцул Н.Ф. Расчет напряженно деформированного состояния многослойной потолочины очистной камеры /Тр.ВНИИ горн, геомех. и маркшейдер, дела. -JL: ВНИМИ, 1974. -сб. 91. С. 165-172.

161. Скозобцев Б. С., Твардовский Р. К., Афанасьев Ю.С. Исследование напряженного состояния сложных пород кровли методом разгрузки //Тр.ВНИИ горн. Геомех. И маркшейд. Дела. -Л.: ВНИМИ, 1971. сб. 82. - С. 40-47.

162. Слесарев В. Д. Механика горных пород.-М.: Углетехиздат, 1948.-303 с.

163. Снегирев Ю.Д., Вяльцев М.М., Долговечность крепи вертикальных стволов шахт. -М.: Недра, 1973.-160 с.

164. Соломатин А. Г., Яковлев Д. В. Проблемы развития технологии анкерного крепления на шахтах России //Горный журнал. -№ 5. 2000. - С. 2326.

165. Справочник инженера шахтостроителя: Том I /Под общей ред. В.В. Белого. -М.: Недра, 1976. -440 с.

166. Спроге А. 0., Яковлев В. П., Шередекин В. М. Влияние размеров зон неупругих деформаций на смещения пород на контуре капитальных выработок шахт Карагандинского бассейна // Горное давление и горные удары. -Л.: ВНИМИ, 1979. С. 34 - 36.

167. Стрижиборода С. К., Куницын Б. Н., Аносов О. С. Влияние средств охраны вентиляционного штрека на устойчивость //Уголь Украины. -1983. -№ 9. -С. 4-7.

168. Стрыгин Б. И. Определение несущей способности клинощелевого замка анкерной крепи //Науч. сообщ. ИГД им. Скочинского.- 1963. т. XX С. 49-55.

169. Тарабасов Н.Д. О применении теории многослойных балок к изучению напряженно деформированного состояния горных пород //Науч. тр. Моск. полиграф, ин-т. -М.: 1957. -сб. 7-8. - С. 71-91.

170. Таробасов Н.Д. Напряжения и перемещения в многослойных балках //Науч. тр. Моск. полиграф, ин-т. -М.: 1986. сб. 4. - С. 64-71.

171. Технология подготовки и отработки пологих угольных пластов. Сб. науч. тр. ВНИМИ. Авт. К. А. Ардашев, М. А. Розембаум, В. Н. Рева, А. А. Привалов. -С. -Петербург: ВНИМИ, 1999. 236-240 С.

172. Тимофеев О. В. Методика расчета замков металлических клинощеле-вых штанг //Записки Ленинградского горного института. -Л.: 1963. -т. XI, VIII.-вып. 1.-С. 87-92.

173. Тимофеев О. В. Методы расчета параметров штанговой крепи при упруго- пластическом деформировании массива пород //Устойчивость и крепление горных выработок /Минвузовский сб. -Л.: 1976. -вып. 3. -С. 30-34.

174. Тимофеев О. В. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи. -М.: Стройиздат, 1983. 248 с.

175. Тимофеев О. В., Трушко В. Л. Эффективность упрочнения штангами модели монолитной структуры на до- и запредельной стадии деформирования //Взаимодействие крепи и пород в сложных условиях. -Л.: ЛГИ, 1984. -С. 101-107.

176. Тимохин А. Н. Обоснование параметров и разработка податливых опор для охраны используемых выработок. Дис. канд. техн. наук. -Л.: ВНИМИ, 26 с.

177. Тимошенко Е.П., Дж. Горе Механика материалов. -М.: Мир, 1976. -669 с.

178. ТимошенкоС.П. Сопротивление материалов. -М.: Госгортехиздат, 1932.-часть 1.-360с.

179. Топалкароев А. Т. К расчету параметров анкерной (штанговой) крепи. //Уголь. 1962.-№ 1-С. 18-22.

180. Топалкароев А. Т. Метод расчета параметров штанговой крепи по энергетическому балансу //Шахтное строительство. -1966. № 8.-С. 18-21.

181. Топалкароев А. Т. Управление горным давлением на глубоких горизонтах с применением двухъярусной крепи //Уголь Украины. -1965. № 9.-С.6-8.

182. Топалкароев А. Т. Энергетический метод анализа работы крепи в обособленных выработках //Горный журнал .-1969. № 5 .- С. 29-32.

183. Трумбачев В. Ф., Молодцова JI. С. Применение оптического метода для исследования напряженного состояния пород вокруг горных выработок. -М., АН СССР, 1963.-86 с.

184. Трумбачев В.Ф. Распределение напряжений вокруг горных выработок. -М; Углетехиздат, 1955. 126 с.

185. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах. -Л.: ВНИМИ, 1986. 221 с.

186. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. Л.: ВНИМИ, 1985. - 219 с.

187. Укрепление горных пород / В.Ф. Беляев, М.Е. Певзнер, А. В. Пясто-лов, М. А.Ревазов. М.: Недра, 1973. - 96 с.

188. Унифицированные сечения горных выработок, закрепленных штанговой крепью при откатке в вагонетках емкостью 1 4 куб. м. //Пояснительная записка и Рабочий проект.- Харьков: Южгипрошахт, 1988. - 308 и 119 с.

189. Усан — Подгорнов Б. М., Давыдов В. В., Тябин Ю. К. Применение в штреках глубоких шахт анкеров с закреплением растворами синтетических смол //Уголь Украины,. № 8. 1973. - С. 38-41.

190. Физико механические свойства давления и разрушения горных пород. -М.: Академия наук СССР, 1963. -выпуск 2. - 223 с.

191. Фисенко Г. Л. Методические указания по использованию теории предельного равновесия для решения задач горного давления. Л.: ВНИМИ, 1974.-99 с.

192. Фисенко Г. JI. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. -М: Недра, 1976. 272 с.

193. Фисенко Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. -М., Недра, 1965. 377 с.

194. Фисенко Г. Л., Козел А. М., Адамский В. В. Оценка условий поддержания вертикальных стволов методом предельного равновесия //Шахтное строительство. -1983. № 2. - С. 7-11.

195. Фотиева Н. Н., Киреева Г. Б. Климов К. В. Расчет набрызгбетонной крепи стволов в сочетании с анкерами //Механика подземных сооружений: Сб. научн. тр. / ТулПИ. Тула.: 1989. - С 38-46.

196. Фотиева Н. Н., Саммаль А. С., Климов К. В., Киреева Г. Б. Определение области применения набрызгбетонной крепи стволов в сочетании с анкерами //Шахтное строительство. -1988. № 3. - С. 9-11.

197. Хаарман К., Лецкий Э, Планирование экспериментов в исследовании технологических процессов. -М.: Мир, 1977. 72 с.

198. Ханукаев А. Н. Волны напряжений при взрыве и пути рационального использования их при отбойке крепких горных пород. —М.: Госгортехиздат, 1962.- 105 с.

199. Ханукаев А. Н. Энергия волн напряжений при разрушении пород взрывом. -М.: Госгортехиздат, 1982. 315 с.

200. Черняк И. Л. Геомеханнические основы повторного использования подготовительных выработок //Уголь. -1978. № 5. - С. 3-8.

201. Черняк И. Л., Крылов И. В. Влияние сопротивления крепи на устойчивость подготовительных выработок //Уголь. 1985. - № 11. - С. 9-11.

202. Чукан Б. К., Гамбиев А. А., Кузин Б. Н. Опытное применение штанговой крепи с набрызгбетоном на шахтах Ростовского совнархоза //Горный журнал. 1962. - № 10-С. 24 - 27.

203. Чукан К. К. О выборе распорного замка при штанговом креплении //Шахтное строительство.- 1959. № 7. - С. 24-27.

204. Шередекин Д. М., Яковлев В.П. Безремонтное поддержание горных выработок//Уголь.-1986.-№ 7. С. 20 - 22.

205. Широков А. П. Результаты исследований ползучести горных пород Кузнецкого бассейна //Шахтное строительство. 1972. № 10. - С. 12-17.

206. Широков А. П., Лидер В. А., Писляков Б. Г. Расчет анкерной крепи для различных условий применения. -М.: Недра, 1976. 207 с.

207. Широков А. П., Найдов М. И., Петров А., И., Лидер В. А. Анкерная крепь в Кузбассе -М.: Прометей, 1990. — 215 с.

208. Широков А. П., Ревнивых Г. А. Эффективность внедрения анкерной крепи на шахтах комбината «Сахалинуголь» //Проектирование и реконструкция угольных предприятий. -1975. №6. - С. 12-14.

209. Югон А., Кост А. Штанговое крепление горных пород: Пер. с франц. --М.: Госгортехиздат, 1962. 204 с.

210. Юдновский В. А. Влияние способов охраны выработок на проявление ф выбросоопасности угольных пластов //Уголь Украины.-1983. № 7.-С. 20-21.

211. Юревич Г. Г., Беляков В. Д., Севостьянов Б. Н. Охрана горных выработок от воздействия взрывов: -М.: Недра, 1972. 136 с.

212. Юрченко И. А. Применение энергетической теории к расчету параметров штанговой крепи //Горный журнал. -1960. № 10. - С.43-44.

213. Якоби О. Практика управления горным давлением: Пер. с нем. М.: Недра, 1987. - 566 с.

214. Яковлев В. П. Влияние упрочнения массива анкерованием на смещения пород в выработках Карагандинского бассейна. Теория и практика управления горным давлением на угольных шахтах.-Л.: ВНИМИ, 1983.-С.98.

215. Яковлев В. П. Разработка методов прогнозирования смещения пород для определения безремонтного поддержания горных выработок податливой крепью с упрочнением массива на шахтах Карагандинского бассейна: Авто-реф. дис. канд. техн. наук. Л.: -1984. -16 с.

216. Яковлев Ю. С. Гидродинамика взрыва. -М.: Судпромгиз, 1961.- 78 с.

217. Goris J.M. Laboratory Evaluation of Cable Bolt Supports (in two parts) 1 Evaluation of Supports Using Conventional Cables. BuMines R1 9308.-1990.-23 pp.

Информация о работе

Привалов, Александр Алексеевич
доктора технических наук
Санкт-Петербург, 2003
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обеспечение фронта очистных работ при интенсивной бесцеликовой отработке тонких пологих пластов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы