Обоснование геомеханических параметров охраны и поддержания подготовительных и очистных выработок при разработке калийных месторождений

Губанов, Вячеслав Андреевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование геомеханических параметров охраны и поддержания подготовительных и очистных выработок при разработке калийных месторождений
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Обоснование геомеханических параметров охраны и поддержания подготовительных и очистных выработок при разработке калийных месторождений"

На правах рукописи

УДК 622.363.2.02

ГУБАНОВ Вячеслав Андреевич

ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОХРАНЫ И ПОДДЕРЖАНИЯ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ И ОЧИСТНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ РАЗРАБОТКЕ КАЛИЙНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 25.00.20 - Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинам нка и горная теплофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2006

Работа выполнена в ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством»

Научный консультант: доктор технических наук

Прушак Виктор Яковлевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук доктор технических наук доктор технических наук

Асанов Владимир Андреевич Воробьев Анатолий Николаевич Джигрин Анатолий Владимирович

Ведущая организация - Национальный научный центр горного производства «Институт горного дела им. A.A. Скочинского»

Защита состоится « 15 » ноября 2006 г. в « 14 » час. на заседании диссертационного Совета Д 212.137.03 при Московском государственном открытом университете по адресу: 107996, Москва, ул. Павла Корчагина, 22, ауд. 408

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного открытого университета.

Автореферат разослан « gp/Uf 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Главной особенностью месторождений калийных солей, определяющей способ их разработки, является чрезвычайно хорошая растворимость в воде. Эта особенность выдвигает основное требование к безопасным условиям их разработки — отсутствие водопритока в выработки. По этой причине при отработке калийных и соляных месторождений в мире, в основном, применяется камерная система разработки. Параметры системы определялись не только горно-геологическими условиями, но и видами добычного оборудования. По способу поддержания кровли камерная система разработки делится на камерную систему с жесткими целиками и камерную систему с податливыми целиками.

С 1971 года на Старобинском месторождении начала внедряться столбовая система разработки с полным обрушением кровли, которая, по сравнению с камерной системой разработки, существенно повысила качество добываемой руды и извлечение запасов минерального сырья из недр.

Отработка калийных и угольных пластов столбовыми системами разработки с полным обрушением кровли хара1сгеризуется не только высокими технико-экономическими показателями, но и наличием негативных моментов, связанных с динамическими проявлениями горного давления на призабойное пространство лав и забойную крепь, а также потерей устойчивости горных выработок на глубоких горизонтах.

При переходе на глубины разработки свыше 750 м в большей степени проявляются реологические свойства соляных пород, увеличивается содержание слабых глинисто-карналлитовых пород, что приводит к снижению устойчивости горных выработок. Ранее выполненные исследования, проведенные на меньших глубинах, не позволяют обоснованно выбрать технологию добычи калийной руды, параметров крепления очистного забоя и подготовительных выработок, при обеспечении безопасности работ и минимальных потерь полезного ископаемого в недрах.

Исследованиям проявлений горного давления и проблемам безопасной отработки пластовых месторождений посвящены работы Ардашева К.А., Аксенова В.К., Асанова В.А., Борисова A.A., Булычева Н.С., Воробьева А.Н., Воскобоева Ф.Н, Гмошинского В.Г., Глушко В.Г., Диманштейна A.C., Джигрина А.В, Динника А.Н, Журавкова М.А., Зубова В.П., Зборщика М.П., Зеленкина В.Н., Каткова Г.А., Кузнецова Г.Н., Карташова Ю.М., Кур-лени М.В., Николаева Ю.Н., Орлова A.A., Пермякова P.C., Проскурякова Н.М., Петухова И.М., Петровского Б.И., Сорокина В.А., Смычника А.Д. и других ученых.

частности, проблемы динамических осадок кровли и охраны подготовительных выработок на глубинах разработки свыше 750 метров. Проблема усугубляется еще и тем, что на некоторых участках месторождения встречаются труднообрушающиеся породы не только в основной кровле, но и в непосредственной. При переходе на большие глубины резко проявляются свойства соляных пород, выражающиеся в их ползучести, и, как следствие, снижении устойчивости капитальных и подготовительных выработок. Переход на глубины разработки свыше 750 метров сопровождается также увеличением содержания слабых глинистых и глинисто-карналлитовых пород выше IV сильвинитового слоя, а также отсутствием V и VI сильвинитовых слоев, которые на меньших глубинах служили в качестве защитной пачки при привязке кровли подготовительных выработок.

Обоснованный выбор средств механизации добычи калийной руды, параметров крепления очистного забоя и подготовительных выработок, обеспечивающих минимальные потери полезного ископаемого в недрах и безопасность ведения горных работ, невозможны без знания основных закономерностей формирования и изменения во времени параметров опорного давления в процессе ведения очистных работ. Недостаточная изученность напряженного состояния массива соляных пород на новых участках месторождения при наличии в кровле труднообрушающихся пород, слабая устойчивость боковых пород при их обнажении, обуславливают необходимость решения крупной научной проблемы - эффективной и безопасной разработки Старобинского месторождения длинными очистными забоями в сложных горно-геологических условиях и больших глубинах, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Связь работы с крупными научными программами, темами.

Научно-исследовательские работы выполнялись в соответствии с комплексными программами Минхимпрома СССР, Министерства по производству минеральных удобрений СССР, Государственной агрохимической ассоциации, Государственного комитета Республики Беларусь по промышленности и межотраслевым производствам, Белорусского государственного концерна по нефти и химии, а также программами организационно-технических мероприятий, направленных на повышение безопасности работ на промышленных объектах РУП «ПО «Беларуськалий» (№№ гос. регистрации НИР 76074873, 01812007746, 01812007745, 01880021120, 1995760, 1995762, 19992038, 2002992, 20023034, 20023033,20052756, 20041348,20041728).

Диссертационная работа является обобщением НИР, выполненных в период с 1974 по 2005 г.г. автором или при его участии, а с 1989 года - под его руководством на рудниках РУП «ПО «Беларуськалий».

выработок и окружающего их массива пород, результатов опытно-промышленных испытаний способов охраны выработок и взаимодействия боковых пород с крепями для обеспечения безопасных и эффективных условий ведения горных работ.

Основная идея работы заключается в исследовании характера обрушения налегающей толщи пород над лавой и перераспределении нагрузок на почву лавы и окружающий массив по контуру выемочного столба, исследовании характера деформирования контура подготовительных выработок в зонах временного и остаточного опорного давления в зависимости от горнотехнических и горно-геологических условий с учетом реологических свойств соляных пород. Устранение динамических проявлений горного давления рассматривается, как изменение напряженного состояния нетронутого массива соляных пород, разработкой и внедрением новых технологических схем добычи полезного ископаемого с минимальными размерами охранных целиков (или их отсутствии), и новых способов проходки и охраны подготовительных выработок.

Задачи исследований:

- установление закономерности деформирования подготовительных выработок в зависимости от привязки их кровли относительно пласта и реологических свойств соляных пород и разработка способов их поддержания;

- установление характера обрушения (зависания) пород основной и непосредственной кровли позади верхней лавы и разработка рекомендаций по принудительному обрушению зависших пород;

- изучение характера взаимодействия боковых пород с гидромеханизированной крепью в зависимости от ширины призабойного пространства, несущей способности забойной крепи и обрушаемости пород кровли;

- установление закономерностей изменения параметров опорного давления в зависимости от глубины разработки, ширины охранных междустолбовых целиков, времени отработки смежных панелей, скорости подвигания забоя;

- разработка анапитико-эмпирической модели деформирования контура подготовительных выработок в зоне опорного давления и различных горно-геологических и горнотехнических условиях;

- разработка инженерной методики расчета устойчивости выработок с учетом реологических свойств соляных пород.

Методы исследований обусловлены комплексным подходом к предмету изучения - геомеханическим процессам, происходящим в толще пород над и под выемочным столбом и его контуре, под влиянием горногеологических и горнотехнических факторов. В работе использованы следующие методы исследований:

- метод анализа литературных и патентных источников с обобщением практического опыта разработки калийных и угольных месторождений;

- аналитико-эмлирический метод расчета основных параметров опорного давления;

- инженерный метод расчета деформаций отдельных элементов выработки;

- измерение напряжений в массиве соляных пород с помощью ультразвукового метода;

- шахтный метод измерения деформаций контура выработки и характера нагружения забойной крепи;

- комплексный подход к изучению геологического строения и прочностных свойств пород кровли;

- опытно-промышленные испытания способов охраны подготовительных выработок и способов снижения динамической составляющей горного давления.

Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Закономерности деформирования подготовительных и очистных выработок в зоне временного и остаточного опорного давления в зависимости от срока их службы, глубины разработки, ширины охранных целиков, привязки кровли относительно пласта, применяемых мер охраны, позволившие разработать методику расчета их устойчивости и обоснованно подойти к выбору параметров технологических схем разработки калийных пластов на стадии проектирования и повысить их эффективность и безопасность вместо опытного способа подбора параметров, который существовал до этого.

2. Обоснование способов проведения, необходимости охраны, крепления подготовительных выработок в слоистых слабоустойчивых глинисто-соляных породах, позволяющие сохранить их устойчивость на глубинах разработки 750-900 м и сроке службы до 10 лег.

3. Закономерности обрушения пород основной и непосредственной кровли за закрепным пространством по длине лавы и длине выемочного столба, характера восстановления нагрузки на почву лавы после выемки верхнего слоя в зависимости от времени отработки нижнего слоя по отношению к верхнему и обрушаемости пород кровли, позволившие разработать рекомендации и технические решения по устранению динамических проявлений горного давления в призабойном пространстве лавы.

4. Прогноз динамических проявлений горного давления по длине выемочного столба нижнего слоя на основе измерения характера деформирования контура подготовительной выработки, позволяющий до начала ведения очистных работ в нижней лаве определять потенциально опасные места с внезапными обрушениями пород кровли.

5. Несущая способность забойной крепи в диапазоне250-785 кН/м2 не оказывает существенного влияния на обрушаемость пород непосредственной и основной кровли за закрепным пространством, а определяется геологическим строением и прочностными свойствами пород.

6. Безопасная отработка калийных пластов слоевыми лавами обеспечивается путем внедрения комплекса технических решений и мероприятий на основании научно-обоснованных рекомендаций и нормативно-методических документов, разработанных с учетом результатов опытно-промышленных испытаний различных элементов технологии добычи минерального сырья.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

- установлен механизм обрушения соляных пород после выемки верхнего слоя и характер восстановления нагрузки на почву лавы по ее длине и длине выемочного столба;

- установлена закономерность формирования протяженности и ширины зоны опорного давления впереди лавы в зависимости от глубины разработки и ширины охранных целиков между смежными панелями (выемочными столбами);

- установлено наличие зон пониженных нагрузок под отработанным пространством верхней лавы в районе ее бортовых штреков, а также закономерность изменения ширины зоны разгрузки в зависимости от времени отработки верхнего слоя и обрушаемости пород основной кровли;

- разработана классификация соляных пород кровли на обрушаемость в зависимости от содержания слабых и прочных прослойков, выполнено районирование потенциально опасных участков с труднообрушаемой кровлей по площади месторождения;

- установлены значения критических деформаций горной выработки с момента ее проведения до потери устойчивости, которые составляют 3-4 % от эквивалентного пролета выработки. При этом релаксационные свойства соляных пород на контуре выработки проявляются в течение 3-5 суток с момента проведения выработки, а реологические в течение всего времени ее существования;

- установлено влияние скорости подвигания забоя на величину протяженности зоны опорного давления и характер обрушения пород непосредственной кровли. При этом увеличение скорости подвигания забоя лавы с 3-4 м/сутки (наиболее характерное подвигание) до 6-7 м/сутки приводит к увеличению шага обрушения непосредственной кровли с 4-5 м до 8-12 м, а протяженности зоны временного опорного давления на 20-25 %;

- установлена изменчивость прочностных свойств соляных пород Третьего калийного пласта по площади месторождения, которые увеличиваются по мере увеличения глубины разработки.

удовлетворительной сходимостью (в пределах 80-90 %) результатов аналитико-эмпирических и натурных исследований. Основные результаты исследований вошли составной частью в «Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей», а также в соответствующие рекомендации по разупрочнению пород кровли и созданию зон «смягчения».

Практическое значение результатов исследований заключается в следующем:

- разработана методика определения пород основной и непосредственной кровли на обрушаемость;

- разработан инженерный метод определения деформации элементов выработки в зоне опорного давления и различных горно-геологических условиях Старобинского месторождения калийных солей;

- разработаны способы снижения динамических проявлений горного давления путем принудительного обрушения пород через выработанное пространство после выемки верхнего слоя, а также способ перераспределения нагрузки на почву верхней лавы путем создания по ее контуру зон «смягчения» за счет дополнительной выемки запасов из охранных междустолбовых целиков;

- разработаны способы проведения и охраны подготовительных выработок с привязкой кровли выше IV сильвинитового слоя и глубине разработки свыше 750 метров;

- разработаны рекомендации по снижению динамических проявлений горного давления в зависимости от обрушаемости пород кровли;

- разработана методика определения потенциально опасных по динамическим проявлениям горного давления участков выемочного столба и длине лавы, основанная на измерении конвергенции выработки в зоне опорного давления нижней лавы и характере нагружения забойной крепи.

Реализация результатов работы. На РУП «ПО «Беларуськалий» внедрены и использованы:

- рекомендации по разупрочнению пород основной и непосредственной кровли;

- инструкция о порядке ведения работ по разупрочнению пород непосредственной и основной кровли при разработке Второго и Третьего калийных пластов слоевыми лавами;

- рекомендации по параметрам создания зон «смягчения» по контуру выемочного столба;

- нормативные и методические документы по ведению горных работ на месторождении;

- рекомендации по поддержанию, ремонту капитальных выработок.

Суммарный экономический эффект от внедрения разработанных

технических решений составляет не менее 7 246 960 рублей РФ в год.

Личный вклад автора заключается:

- в разработке основной идеи работы, постановке задач исследований, разработке методологии и методик их решения, научном руководстве

исследованиями;

- в непосредственном участии на всех этапах работы в экспериментальных исследованиях, опытно-промышленных испытаниях, анализе полученных данных, статистической обработке результатов измерений, написании текста и его редактировании;

- в разработке и проверке механизма обрушения пород позади очистного забоя после выемки верхнего слоя;

- в разработке новых способов проведения и охраны подготовительных выработок;

- в разработке классификации соляных пород на обрушаемость;

- в выявлении ранее не учитываемых закономерностей проявления горного давления по контуру выемочного столба и очистном забое, а также подготовительных выработках;

' - в получении закономерностей формирования параметров опорного давления в зависимости от глубины разработки и ширины охранных целиков между смежными лавами;

- в обосновании и разработке концепции обеспечения эффективной и безопасной отработки калийных пластов длинными очистными забоями и участием в ее практической реализации;

- в обобщении и обосновании всех защищаемых положений.

Апробация результатов диссертации. Основные положения работы и результаты исследований докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на Всесоюзном семинаре по измерению напряжений в массиве горных пород (Новосибирск, 1977), на отраслевом совещании молодых галургов (Солигорск, 1978), на отраслевом научно-техническом семинаре «Совершенствование технологии и обеспечения безопасности горных работ на рудниках ПО «Беларуськалий» (Солигорск, 10-12 февраля

1987), на отраслевой научно-технической конференции «Проблемы безопасной разработки калийных месторождений (Солигорск, 13-15 сентября

1988); на VI Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов соляной промышленности «Повышение эффективности процессов добычи и переработки соли» (Артемовск, 1988), на республиканской научно-технической конференции «Проблемы безопасной разработки калийных месторождений (Солигорск, 1990), на Международной научно-технической конференции «Энерго и материалосберегающие экологически чистые технологии» (Гродно, 2002), на Международной конференции «Современные гидромеханизированные крепи с большим сопротивлением (Польша, Устронь, 2003), на Международной научно-технической конференции «Минеральные ресурсы и человек» (Болгария, Варна, 2002), на IV Международной научной конференции «Физические проблемы разрушения горных пород» (РАН ИПКОН, М. 18-22 октября 2004), на технических совещаниях РУП «ПО «Беларуськалий» (Солигорск, 1982-2006), на научно-технических советах ЗАО «ВНИИГ» (Ленинград, 1980-1990), на научно-технических советах ЗАО «Солигорский Институт

проблем ресурсосбережения с Опытным производством» (Солигорск, 20022006).

Опубликоеапность результатов. По теме диссертации опубликовано 85 научных работ общим количеством 740 страниц, в том числе монография - 1, сборник нормативных и методических документов - 1, статей в научных журналах - 31, статей в научных сборниках - 32, тезисов докладов - 2, изобретений и патентов - 18.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, шести глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа общим объемом 305 страниц содержит 182 страницы машинописного текста, 120 рисунков, 30 таблиц, список использованных источников из 238 наименований, 13 приложений.

Автор выражает глубокую признательность своим учителям докт. техн. наук P.C. Пермякову, проф., докт. техн. наук, члену корр. РАН | Н.М. Проскурякову |, докг. техн. наук Ю.М. Карташову, кандидату технических наук Ю.Н. Николаеву, а также проф., докт. техн. наук В.Я. Пру-шаку, проф., докг. физ.-мат. наук М.А. Журавкову, докт. техн. наук Б.И. Петровскому за ценные советы и замечания.

Автор благодарит за оказанную помощь в организации шахтных экспериментов и опытно-промышленных испытаний и проведении исследований Ясюкевича А.Г., Полякова А.Л., Сорокина В.А., Волкова Б.А., Ногина П.П., Плескунова В.Н., Чужова В.Н., Саяпина А.К., Подлесного И.А., Палто П.П., а также сотрудников горного отдела ЗАО «Солигорскин Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством».

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дана горно-геологическая и горнотехническая характеристика Старобинского месторождения калийных солей, рассмотрены основные варианты и опыт отработки калийных пластов, способы охраны и поддержания подготовительных выработок и пути их совершенствования, поставлены цель и задачи исследований.

Месторождение, расположенное в краевой части северо-западной оконечности Припятскои впадины начало отрабатываться в 1964 году. В геологическом строении района принимают участие докембрийские образования и отложения девонской, меловой, третичной и четвертичной систем. По петрографическому составу отложения подразделяются на четыре свиты: известняковую, доломитовую, соленосную и глинисто-мергелистую.

Соленосная свита представлена многократным чередованием пластов каменной соли и пачек глинисто-карбонатных пород. Среди соленосной толщи залегают четыре пласта калийных солей сложного строения, в подошве и кровле последних находится каменная соль с глинистыми прослойками. Из четырех калийных пластов промышленными долгое время являлись II и нижняя пачка HI-го пласта, 1-й и IV-й пласт были отнесены к забалансовым из-за большого количества нерастворимых (>10 %), малого

содержания хлористого калия (<16 %) и высокого содержания хлористого магния (>3,5 %). Для поддержания рудной базы в 2000 году возобновлены опытно-промышленные работы на руднике 1 РУ, связанные с вовлечением в отработку 1-го калийного пласта.

Второй калийный пласт состоит из двух сильвинитовых и промежуточного галитового слоев примерно равной мощности - 0,7-1,0 м.

В Третьем пласте сосредоточено около 80 % балансовых запасов месторождения. Он включает в себя шесть сильвинитовых слоев, из которых в отработке находятся II, III, IV. Верхние V и VI сильвинитовые слои не выдержаны по мощности и часто замещаются каменной солью, а мощность I сильвинитового слоя не превышает 0,3 м.

С 1971 года на месторождении, кроме камерной системы разработки, начала внедряться столбовая система с полным обрушением кровли. Основным вариантом столбовой системы разработки является двухслоевая выемка.

Отработка Второго пласта двухслоевыми спаренными четырехком-байновыми лавами осуществлялась путем использования общих выемочных штреков: центрального вентиляционного, пройденного вдоль выемочного столба, и фланговых - конвейерного и транспортного штреков. Выемка слоев осуществляется механизированными комплексами с опережением нижнего слоя верхним на величину 4,5-6,0 м. Межслоевая пачка каменной соли служит кровлей для нижней лавы. Параллельно внедрению слоевых лав велись работы, связанные с валовой выемкой Второго пласта. Данная технология применялась на тех участках шахтных полей, где мощность пласта, а также межслоевая соль не позволяли обеспечить слоевую выемку без прирезки боковых пород.

Развитие столбовой системы разработки на Третьем калийном пласте шло по пути использования ее вначале для однослоевой выемки IV сильвинитового слоя и валовой выемки нижних слоев II, II-III, III камерной системой. Значительный прогресс в разработке Третьего пласта был достигнут в период с 1980 по 1984 годы, когда была испытана и внедрена технология селективной выемки.

Охрана и поддержание выработок в первые годы эксплуатации месторождения была не столь острой и проблемной, как, например, в настоящее время. Связано это было, как уже отмечалось, с использованием камерной системы разработки, для которой характерны - малое извлечение полезного ископаемого из недр, и, как следствие, незначительное опорное давление. При переходе к столбовым системам разработки охрана и поддержание выработок, на первом этапе внедрения, осуществлялась, в основном, за счет оставления охранных междустолбовых целиков и крепления выработок анкерной крепью. Ширину целиков до 1984 года определяли опытным путем. В отдельных случаях, из-за недостаточных размеров, целики не выполняли своего назначения и выработки интенсивно разрушались. Проблема усугублялась, если выработки проходились с прирезкой кровли в неустойчивых породах и больших глубинах. Часто при

проектировании горных работ не учитывались такие важные факторы, как порядок проведения выработок и их количество. В ряде случаев при ведении очистных работ почва и кровля этих выработок деформировались и разрушались на значительном расстоянии (до 120-140 м) впереди забоя лавы. Для поддержания разрушенных участков устанавливалась деревянная крепь, гидростойки ГСК, которые мешали размещению и передвижке технологического оборудования лавы. Крепление кровли и стенок выработки анкерной крепью в зоне опорного давления не обеспечивало их сохранности в безопасном состоянии. При возведении дополнительной анкерной крепи нередко происходил обрыв или их срез. Поэтому, начиная с 70-х годов прошлого столетия, на месторождении начали разрабатываться способы охраны выработок, основанные на изменении напряженного состояния массива горных пород на контуре охраняемой выработки. К числу таких способов относятся:

- охрана выработок путем проведения специальных разгружающих выработок;

- охрана выработок с помощью компенсационных щелей.

Данные способы охраны выработок успешно работают до глубин разработки 700-750 м, при наличии в кровле устойчивых пачек соляных пород мощностью 0,15-0,3 м. При глубинах разработки свыше 750 м и наличии в кровле неустойчивых тонкослоистых пород эффективность данных способов охраны выработок резко снижается. С учетом изложенного, была поставлена цель и сформулированы задачи исследований, которые изложены в общей характеристике работы.

Во второй главе изложена методика натурных исследований, которая включает инструментальные и визуальные наблюдения за характером деформирования подготовительных выработок и призабойного пространства, измерение напряжений в массиве горных пород ультразвуковым способом с тарировкой аппаратуры в лабораторных и шахтных условиях. Деформирование контура выработок измерялось с помощью измерительных стоек СУИ-3, рулеток О-б конструкции ВНИМИ, индукционных датчиков конструкции БФ ВНИИГ, лазерного дальномера РЭ-32, которые устанавливались на контурные и глубинные репера. Опускание кровли в забое лавы и просадка забойной крепи в циклах, оценивались с помощью стойки СУИ-3 и лазерного дальномера РД-32. Сопротивление гидростоек крепи измерялось с помощью самопишущих манометров М-72, телеметрической системы ТСК-ОК, штатных манометров, установленных на секциях. По результатам измерения давления по штатным манометрам ежесуточно строился график изобар, как по длине лавы, так и по длине выемочного столба, который позволял прогнозировать потенциально опасные места по динамическим проявлениям горного давления. При этом оценка интенсивности горного давления выполнялась по скорости выхода гидростоек крепи на рабочее сопротивление от величины начального распора. Измерение напряжений в массиве горных пород ультразвуковым способом основывалось на изменении

коэффициента затухания ультразвуковой волны (продольной) от приложенной нагрузки с использованием тарировочной зависимости в виде:

A« = —ао* + Ьа — с (1)

где а - размерный коэффициент, равный а - 0,0018 ¡/МПа'м; b -размерный коэффициент, равный b = 0,258 1/МПа-м; с - размерный коэффициент, равный с = 1,3011 I/м; а — напряжения, равные а = у-Н для определенных глубин, задаются при тарировке.

По величине конвергенции (или ее отсутствию) подготовительных выработок нижней лавы определяли потенциально опасные места с точки зрения наличия (отсутствия) зависания пород непосредственной кровли после выемки верхнего слоя.

Точность измерения конвергенции выработок, опускания кровли в забое лавы составляла 0,1-0,01 мм. Шаг установки станций от 5-10 до 20 м. Давление в гидростойках крепи регистрировалось с точностью ±5 бар и постоянно сравнивалось с образцовыми манометрами, которые проходили соответствующие поверки. Данные замеров обрабатывались с применением методов математической статистики, а также современных прикладных программ с использованием компьютеров.

В третьей главе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований проявлений горного давления по контуру выемочного столба. Знание основных закономерностей явлений, происходящих в массиве вокруг выработок, позволяет управлять горным давлением, находить такие формы и методы разработки месторождений, проходки и крепления горных выработок, при которых возможно вести очистные работы и обеспечить устойчивость выработок при минимальных затратах средств и сил. Одним из вопросов этой проблемы является вопрос о характере распределения опорного давления вокруг очистной выработки. Довольно удачными в свое время были аналитические способы решения этой сложной задачи, предложенные Авершиным С.Г., Ардашевым К.А., Борисовым A.A., Бочкаревым В.Г., Гмошинским В.Г., Динником А.Н., Назиновым В.А., Петуховым И.М., Федоровым A.A., Ходотом В.В., Якоби О. для месторождений каменного угля. Во всех этих работах делается допущение, что пласт угля в призабойном пространстве разрушается. На Старобинском месторождении калийных солей прочностные свойства пласта мало отличаются от вмещающих пород и отсутствует понятие «отжим пласта». Поэтому расчетные значения параметров опорного давления по методикам, предложенным вышеотмеченными исследователями, существенным образом отличаются от фактических, замеренных в шахтных условиях. Автором, совместно с Журавковым М.А., Николаевым Ю.Н. предложен аиалитико-эмпирический метод определения параметров опорного давления, учитывающий более чем 30-летний опыт натурных исследований характера деформирования выработок в зоне влияния очистных работ, а также замеры напряжений в краевой части пласта методом полной разгрузки (схема

ВНИМИ), ультразвуковым и электрометрическим методами с учетом основных положений, изложенных в работах Ардашева К.Л., Петухова И.М., Федорова A.A. Расчетная схема метода приведена на рис. 1, 2. При этом

рассматривается очистная выработ-'—I ка шириной 2а, расположенная на

глубине Н от дневной поверхности и размере призабойного пространства /,»7,,, у н у¡ — соответственно углы обрушения пород вкрест и по простиранию, Q - вес пород в своде обрушения. Контур интегрирования указан на рис. 2 цифрами 0-1-2-3-4-0. До проходки выработки (лавы) напряжения в массиве составляли величину <х~. После проходки выработки нормальные и касательные напряжения на участке (О-со) представляют собой функцию опорного давления (т>у{\) у а на участке (-а-0) - функцию от сдвижения подработанных пород

Лч

Рис. 1 Схема расчета параметров зоны опорного давления

<(х).

Рис. 2 Расчетная схема

С учетом указанного уравнения равновесия можно представить в следующем виде:

для сечения 1-1

|<т~ Л = |<т„.(х)Л+ fcrn,(x)dr

-л б о

« - о

J.vcr'íJÍv = Jx<T>y(x)<¿r+ fx<rty(x)dx

(2) (3)

для сечения П-Н

— о

(5)

В выражениях (2, 3) выделив в левых частях вес пород над выработанным пространством, а в выражениях (4, 5) - моменты сил реакции пласта относительно координат, с учетом того, что на расстоянии «в» (равному размеру выработанного пространства) напряжения о\'у(х) принимают значения, близкие к сг". нетронутого массива, а также используя аппроксимирующую функцию для ниспадающей кривой, полученную в результате обработки материала шахтных исследований, была разработана разрешающая система уравнений в виде:

'<т^=1{А<> + А1Ь + А2Ь2) 0 = + А^{е + \) + А^1 {е + 2)\

а;у=1(А0+А^ + Аг1.2) а™ (Ь / 2) = {Ь / 2)с [д, + А, • Л / 2+ Аг (Ь / 2)2 ]

(Ь /3) = (Ь/ 3)" [ А0 + /3+ А2 (£/з)2]

При этом ниспадающая ветвь кривой распределения опорного давления имеет вид

(6)

(7)

где

1 0,05 сГ а = —-1п п >у Ь /3

Выписанные системы уравнений решались итерационным методом с помощью компьютера. В результате этих вычислений были получены зависимости, пригодные для решения практических задач, а также определены соответствующие коэффициенты £. А0, А/, А2, которые приведены ниже. Параметр е, отражающий связь между деформациями и напряжениями в зависимости от глубины разработки, определяется из выражения

е-/-# + 0,0086, (8)

где — размерный коэффициент, в нашем случае /=0,00004-¡/м;

II - глубина разработки, м.

Расстояние до точки максимума опорного давления ( связано с общей протяженностью зоны опорного давления зависимостью вида

Опорное давление высчитывается по следующим зависимостям: 'х*(А0 + А,х),

о,у(х)

А-ахь 1

jcj е [0,Z.], xe[i,L],

(9) (10)

где

4, = оГ(1 + *)/[Г(1 + 2е)];

.К = 0,27 [{a/L + Л/а;, • ¿)J + 0,89 [(o/Z, + А/а%, •/.)] + !

rmax

УУ

axy(x) = xc(A0 + Aix+A2x'2), xe[0,L],

где

iu =0,31 А, =0,31 А, =0,31

-<7-, (г +1) (е + 2)/ II +(a + L)a~(e +1)(е + 2)(е + 3)/L~' + +Л(£г + 1)(г? + 2)(£ + 3)//.с+1

-2Л(^+1)(г + 2)(е + 3)/л"2

-от- . 2(е +1)(е + 3)/U*1 + 2(а+L)■ <т~ (с + 1)(е + 2)(е + 3)/lf*3

-A(e+l)(e + 2)(£ + 3)/lf+3 K = e[Aa+Axt+A1e]ja;y.

Коэффициент А, характеризующий процесс сдвижения горных пород под отработанным пространством, с учетом замечаний Борисова A.A. определяется из выражения:

А = ~у-аг-tgiy-0,5 (12)

при а < H-ctgiff

В этой же главе приводятся результаты исследования геологического строения кровли Третьего калийного пласта на высоту до 20 м от кровли IV сильвинитового слоя. На рис. 3 приведены результаты оценки содержания глинистых прослойков на интервале «0-5» и «5-10» в зависимости от глубины разработки по всем действующим шахтным полям месторождения. Кроме этого геологическое строение кровли оценивалось по 6-ти профилям по падению и по 3-м профилям по простиранию пласта. На основании этих исследований, впервые для месторождения, была разработана классификация пород на обрушаемость, которая является нормативным документом при

1 ; У - 0.000124 х! -0,032*+5,908

{ К" = 0,578 у

" " О 2РУ

ж *■»■ 1

Д 4РУ Й-*!---

---о??- ----1----- А 1

-Г----1-----

©: © 1 1 1 1

о ' ' ' 1 1 1 1 1 -1-1-4-1-

500 БОО 700

Глубина обработай, м

а) разработке мероприятий по

" ' ' г ' ' снижению динамических проявлений горного давления. Устойчивость кровли в призабойном пространстве нижних лав и ее обрушаемость, устойчивость подготовительных выработок при отработке IV сильвинитового слоя в первую очередь зависят от строения, мощности и содержания слабых прослойков в межслоевых пачках каменной соли Ш-1У, У-У1 и

сильвинитовых слоев. Проведенными исследованиями установлено:

б) м_____________- содержание глинистых

прослойков по всем слоям увеличивается с 2,5-7,5 % до 17,547 % при изменении глубины разработки с 475 до 800 м;

- суммарная мощность слоев каменной соли и сильвинита уменьшается с 3 до 2 м при изменении глубины разработки с 500 до 800 м, что ухудшает устойчивость кровли в подготовительных выработках и очистном забое, но улучшает обрушаемость непосредственной кровли позади забойной крепи; - мощность V сильвинито-

Рис. 3 Изменение содержания глины на вого слоя увеличивается С 0,12 ДО интервалах «0-5» (а) и «5-10» (б) метров от 0.225 м при увеличении глубины кровли IV сильвинитового слоя разработки от 500 до 700 м, а

затем резко уменьшается вплоть до полного исчезновения на глубинах 700-800 м;

- мощность VI сильвинитового слоя увеличивается от 0,25 до 0,34 м при увеличении глубины разработки от 500 до 700 м, а затем также уменьшается до полного исчезновения на глубинах 750-800 м. Отсутствие или незначительная мощность сильвинитовых слоев V, VI способствует обрушению непосредственной кровли за закрепным пространством, но ухудшает устойчивость подготовительных выработок. Устойчивость и обрушаемость кровли зависят не только от содержания и мощности глинистых прослойков. К числу соляных пород, обладающих незначитель-

\ !> = 0,000065 х2+0,0186 х 15,139

1 а2 =0,70

X т | |

О 1ГУ — г- - — — -I — — —

. - Ж ЭРУ ----Э&Ж -

А 4РУ 1 К^Д-Ж-

} ( J

« / !Х ° 1

600 700

Глубина разработки м

ными прочностными свойствами, относится и карналлит, который залегает сразу выше VI сильвинитового слоя. Основная доля карналлита в разрезе пласта находится в непосредственной кровле, т.е. на высоте до 10 м от кровли IV сильвинитового слоя. Исходя из этого, исследования изменчивости содержания карналлита и его мощности в зависимости от глубины разработки выполнены на этом участке, который для лучшего анализа был разбит на два интервала — «0-5» и «5-10» м. Результаты этих исследований представлены на рис. 4. Как видно из рисунка, максимальное содержание карналлита, на обоих интервалах наблюдается на глубине разработки 700-725 м, т.е. также как и мощность V и VI сильвинитовых слоев.

Как известно, основные динамические проявления горного давления на месторождении наблюдались в диапазоне глубин 570700 м.

Из них 80 % всех случаев посадок забойной крепи «нажестко» происходило на интервале глубин 650-700 м, а остальные 20 % на глубине 570-650 м. Полученные данные, а также данные лабораторных испытаний карналлита и динамический характер разрушения образцов послужили основанием для утверждения, что в динамических осадках пород кровли не малую роль играет карналлит, суммарная мощность которого в данном интервале составляет 1,6-2,4 м.

Протяженность и ширина зоны временного и остаточного опорного давления оценивались по приращению скорости деформирования контура выработки относительно «фоновой», замеренной за зоной влияния очистных работ в зависимости от глубины разработки и ширины междустолбовых охранных целиков. Полученные при этом зависимости приведены ниже, в разделе, посвященном расчету устойчивости выработок. Механизм обрушения пород в отработанном пространстве исследовался путем изучения характера восстановления нагрузки на почву лавы после выемки верхнего слоя по станциям, которые устанавливались в выработках, пройденных ниже пласта и которые в последующем надрабатывались лавой. После надработки выработок, под обрушенным пространством отмечалась полная разгрузка, которая (в зависимости от мощности надрабатывающей лавы) существовала на расстоянии 50-100 м позади забоя лавы. После этого начинается циклический процесс восстановления нагрузки, в результате развития процесса сдвижения налегающей толщи пород в районе установки станций.

400 500 600 700 800 900

Глубина рягряботки, м

Рис. 4 Изменение содержания карналлита на интервалах «0-5» и «5-10» метров от кровли IV сильвинитового слоя

Восстановление нагрузки до значений близких к ау - у /1 и ее стабилизация отмечается при отходе лавы на расстояние 480-500 м. Последующими исследованиями было установлено наличие зон пониженных нагрузок и в районе бортовых штреков лавы после отработки IV сильвинитового слоя. При необходимости зоны пониженных нагрузок могут быть определены из эмпирической зависимости

Lp = (69,94-aT + ßT2)-Ka, (13)

где Lp - ширина зоны пониженных нагрузок, м;

Кв — коэффициент, характеризующий обрушаемость основной кровли. При легкообрушаемой кровле К,и-0,7; среднеобрушаемой Кс.п-0.8; труднообрушаемой /,0;

а - размерный коэффициент а = 6,83 м/лет; ß — размерный коэффициент ß = 0,296 м/лет .

На основании этих исследований, а также результатов бурения специальных скважин из забоя нижней лавы по ее длине и длине выемочного столба, результатов исследований процесса сдвижения налегающей толщи пород был установлен механизм обрушения пород в отработанном пространстве после выемки верхнего слоя. Данный механизм обрушения пород при слоевой выемке Третьего пласта отличается от известных и изложенных в работах Борисова A.A., Зубова В.П., Орлова A.A. ■

Напряжения на контуре выработок и забое лавы, измеренные с помощью ультразвука показали, что положение максимума опорного давления даже для одних горнотехнических условий на калийных пластах не является величиной постоянной, а меняется в некотором пределе, что объясняется состоянием основной и непосредственной кровли в момент измерений. Положение точки максимума опорного давления в забое лавы меняется в пределах от 0,4-0,6 до 3,0 м, одиночных выработках в пределах 0,4-1,2 м (в зависимости от срока службы выработок). На основании ультразвуковых измерений напряжений в краевой части пласта была получена зависимость изменения коэффициента концентрации напряжений от глубины разработки в виде:

К = Ъ,76-Ъ-Н, (14)

где Н — глубина разработки, м; Ъ — размерный коэффициент, в нашем случае Ь= 0,0019 1/м.

Данная зависимость хорошо согласуется с результатами исследований, выполненными Борисовым A.A., Петуховым И.Д.

В четвертой главе рассмотрены вопросы охраны и поддержания подготовительных выработок при слоевой выемке калийных пластов на глубинах разработки свыше 750 м, а также методика расчета их устойчивости на заданный срок службы. По мере отработки месторождения столбовыми системами с полным обрушением кровли охрана подготовительных выработок выполнялась путем оставления охранных целиков, использованием разгружающих выработок, проведением по контуру

выработки компенсационных щелей и полостей. Крепление выработок осуществлялось, в основном, анкерной крепью. Привязка кровли выработок главных направлений и панельных выработок выполнялась под 0,3-0,4 м ILI сильвинитового слоя, а бортовых штреков верхних лав под каменную соль III-IV или под V сильвинитовый слой. Данные способы охраны выработок успешно работали на глубинах разработки до 650-750 м. С переходом на большие глубины разработки устойчивость выработок начала резко ухудшаться. На глубинах разработки свыше 800 м выработки начали разрушаться вслед за комбайном при их проведении. Исследования устойчивости подготовительных выработок на глубине разработки свыше 700 м были впервые выполнены в условиях 1-й южной панели гор.-670 м рудника 4 РУ, где была пройдена экспериментальная выработка длиной 500 м и шириной 3,0 м. Глубина заложения выработки 750 м. Она состояла из 9 участков, которые отличались привязкой кровли и схемой крепления.

Замерные станции в выработке устанавливались сразу же по мере обнажения забоя. Для этих целей проходческий комбайн отгонялся от забоя на расстояние 3-5м, фиксировалось время с момента остановки забоя и время установки станций. Станции устанавливались в заглубления, таким образом, чтобы при последующей работе комбайна они не были разрушены. Графоаналитическим методом высчитывались деформации контура выработки за время остановки забоя. Наблюдения по станциям продолжались до момента их разрушения. При этом учитывались как релаксация напряжений в момент обнажения выработки, так и ползучесть при последующем определении предельно допустимых значений конвергенции контура выработки. Основные параметры экспериментальных участков и результаты исследований приведены на рисунках 5, 6. Диалогичные исследования были выполнены и на 2-й северо-восточной панели гор.-440 м, 3-й и 6-й северовосточных панелях гор.-670 м, а также обследовано 25 км главных выработок южного «А» направления и 30 км выработок западного и восточного направлений этого же рудника. Проведенными инструментальными и визуальными наблюдениями установлено:

- характер деформирования одиночной выработки, с привязкой кровли под 0,3 м III сильвинитового слоя, не зависит от шага установки анкерной крепи;

- устойчивость выработки в большей степени зависит от привязки ее кровли относительно пласта. Наибольшая устойчивость всех элементов выработки (кровля, почва, бока) отмечается при оставлении в кровле 1,5 м подстилающей каменной соли или с привязкой под II сильвинитовый слой;

- разрушение кровли и стенок линейных участков выработок и их сопряжений (при оставлении в кровле 0,3-0,7 м III сильвинитового слоя) начинает проявляться через 90-95 месяцев с момента их проведения. При этом, привязка кровли (под 0,3-0,7 м III сильвинитового слоя или каменную соль 1II-IV), из-за большого количества глинистых прослойков мощностью от 2-3 до 30-42 мм, особой роли не играет;

Рис. 5 Характер деформирования кровли выработки без крепи (а) и закрепленной (6) анкерной крепью

Рис. 6 Зависимость конвергенции почвы и кровли от времени на участках с различной геологической привязкой

1 - в кровле 1,0 м IVc.c; 2 - в кровле 0,4 м IV с.с.; 3 - в кровле 0,3 м 111 с.с; 4 - анкера «Эстонсланец» с шагом 1,0 м; 5 - анкера с шагом 2,0 м; 6 - анкера с шагом установки 3,0 м; 7 - н кровле 1.5 м подстилающей каменной соли: 8 - в кровле II с.с.: 9 - в KDoiuie 0.15 м IV с.с.

— анализ геологического строения пород кровли показывает, что в пласте отсутствуют такие привязки, которые смогли бы обеспечить устойчивое состояние выработок без использования мер их охраны и дополнительного крепления. Полевая подготовка выработок имеет свои отрицательные моменты и может быть рекомендована для проведения выработок со сроком службы более 15 лет;

— анкерное крепление кровли и стенок выработки обеспечивает их устойчивость на срок не более 8-9 лет.

Наряду с изучением характера и степени деформирования выработок проводились исследования, направленные на разработку способов их охраны в данных горно-геологических условиях. Для этих целей были использованы панельные выработки 4-й южной панели гор.-670 м рудника 4 РУ, которые охранялись целиком шириной 95 м от выемочных столбов лав № 21 (верхний слой) и № 25 (нижний слой). Глубина заложения панельных выработок на экспериментальных участках составляла 800-820 м. В качестве основного способа охраны выработок был выбран способ, основанный на проведении по контуру выработок компенсационных щелей, которые для увеличения срока службы закладывались деревянным брусом. Всего было оборудовано 5 экспериментальных участков, которые отличались количеством щелей по контуру выработки и шагом установки деревянного бруса. Привязка кровли на экспериментальных участках была одинаковой - под 0,3 м III сильвини-тового слоя. Схема охраны панельных выработок щелями и результаты

исследований характера их деформирования во времени представлены на рис. 7.

4 > 12 I« да» )4 » И 56 И 44 4« S1 м «О

Врсмн lU&inHMril мм.

Рис. 7 Характер деформирования панельных выработок на 4-й южной панели гор.-670 м 4 РУ во времени: 1, 2, 3 - щели заполнены брусом соответственно с шагом 1,0; 1,5; 2,0 м; 4 - щель в кровле без бруса; 5 - одна щель в кровле и без заполнителя

Процесс деформирования выработок необходимо разбить на четыре

этапа:

- первый этап - деформирование контура выработок за зоной влияния очистных и подготовительных работ;

- второй этап — деформирование контура выработок в зоне влияния очистных работ от лавы № 21 и проходки подготовительных выработок соседней панели (27-39 месяцы наблюдений);

- третий этап — деформирование выработки в зоне остаточного опорного давления от лавы № 21 и подготовительных выработок соседней панели (40-60 месяцы);

- четвертый этап - деформирование выработки в зоне временного и остаточного опорного давления от нижней лавы № 25 (еще 20 месяцев, нет на графике).

В результате проведенных инструментальных и визуальных наблюдений было установлено:

- конвергенция конвейерного штрека составила 170-190 мм, вентиляционного - 140-150 мм, что в 1,5-1,8 раза больше, чем без мер охраны;

- оптимальным шагом установки деревянного бруса является шаг, равный 1,0 м;

- состояние конвейерного, транспортного штреков за весь период наблюдений было хорошим, без видимых признаков разрушения элементов выработки;

- панельный вентиляционный штрек, охраняемый только вертикальной щелью в кровле, находился в устойчивом состоянии 2 года, после чего

качали разрушаться нижние бермы и стенки выработки на высоту до 1,5 м. Обрушений кровли за весь период наблюдений обнаружено не было.

Как уже отмечалось выше, одной из проблем, которая существует на месторождении есть проблема проведения и поддержания выработок при привязке их кровли выше IV сильвинитового слоя. Экспериментальными исследованиями, проведенными на 3-й северной панели (глубина разработки 860 м) была доказана принципиальная возможность проведения выработок и в этих условиях с использованием нового подхода, смысл которого заключается в поэтапном проведении выработки (рис. 8). На первом этапе

выработка проходится с привязкой кровли под IV сильвинитовый слой (или с оставлением 0,4-0,5 м этого слоя) с последующей (или одновременной) нарезкой вертикальной щели, забой которой превышает на 0,5-1,0 м проектный контур выработки. Щель заполняется податливым материалом. Через три-пять Рис. 8 Способ проведения выработки : месяцев приступают к реализации а) - первый этап проведения; б) - второй второго этапа проведения выработ-этап проведения ки. Под защитой и охраной

компенсационной щели производится оборка кровли выработки до проектного контура комбайном типа 4ПП-2С. Свод кровли крепится под распил двумя-тремя рядами анкерной крепи. Данный способ проходки был успешно реализован на 1-й южной панели гор.-670 м рудника 4 РУ при оформлении вентиляционного штрека лавы № 22 на участке длиной 900 м. Проблемным на сегодняшний день является вопрос поддержания на больших глубинах выработок шириной 4-4,5 м при привязке их кровли в пределах пласта. Использование традиционного для угольных месторождений метода крепления выработок с помощью металлических крепей из СВП не всегда оправдано по экономическим соображениям. Учитывая характер деформирования контура выработок, при котором преобладает прогиб кровли, а значит и сосредоточенная нагрузка на верхняк, такие крепи порой невозможно применять и по горнотехническим факторам. Сказанное подтверждается результатами шахтных испытаний крепления экспериментальной выработки шириной 4,5 м арочной металлической крепью из СВП-22. Данная работа была выполнена на 3-й северо-западной панели гор.-670 м рудника 4 РУ. Арочная, трехсекционная крепь с двумя узлами податливости устанавливалась с шагом 1,0 м. В кровле выработки была прорезана компенсационная щель. При подходе очистных работ на расстоянии 60 м щель в кровле сошлась и начался формироваться прогиб. При достижении податливости свыше 320 мм арки крепи и затяжка начали деформироваться. На некоторых участках имелись случаи выпадания пород кровли в выработку. Эксперименты по поддержанию выработок метали-ческой крепью были продолжены в лаве № 21 гор.-670 м рудника 4 РУ, где

была применена крепь КПС-3 для крепления конвейерного штрека лавы №21. Рамы крепи КПС-3 устанавливались с шагом 0,6 м и затяжкой кровли всплошную доской толщиной 0,04 м. При креплении выработки таким способом, по ее центру, развивался прогиб, величина которого на уровне забоя лавы составляла 500-600 мм. Наличие прогиба в кровле приводило к созданию сосредоточенной нагрузки на середину верхняка. В результате неравномерного распределения силовой нагрузки по длине верхняка боковые стойки оказывались незагруженными, а сам верхняк испытывал существенные деформации. Прогиб кровли и верхняка на уровне забоя лавы создавал серьезные проблемы с передвижкой крепи сопряжения и поддержанием сопряжения. Для устранения сосредоточенной нагрузки на верхняк крепи и ее перераспределения по длине верхняка, было предложено в кровле выработки пройти компенсационную полость. Схема крепления выработки и результаты измерения прогиба верхняка представлены на рис. 9. Аналитическими исследованиями было установлено, а практическими испытаниями подтверждено, что ширину компенсационной полости для обеспечения рациональной работы (обеспечение минимальной кривизны верхняка) необходимо определять по формуле:

_(Рг + 2д).(АГ + 3)_

ч-г/^)^^:+11) —-ы)" О5)

а!( = 1-3,75

1 2 П1Г (I ¡ 71'

где а — ширина компенсационной полости на уровне кровли выработки; { — пролет выработки, м; /■л Р} — сопротивление (реакция) соответственно крайних и центральных опор верхняка крепи, кН;

К — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине верхняка, К^щ/цг;

<7/(7.2 - величины распределенной нагрузки от вышележащих пород на верхняк соответственно у крайних стоек и в месте заложения компенсационной полости.

Высота компенсационной полости определяется из соотношения: й = (0,4-0,6).л (16)

На основании проведенных шахтных исследований и экспериментов по охране и поддержанию выработок, с учетом положительного опыта использования на месторождении для охраны разгружающих выработок и компенсационных щелей (полостей) был разработан комбинированный способ проведения и охраны подготовительных выработок на больших глубинах и малоустойчивых породах.

400 200

2 ] —

.....

с 0 10 20 30 « 30

Расстояние до фронта очистных работ. м

Рис. 9 Влияние компенсационной полости на работу металлической крепи КПС-3: 1 - выработка без компенсационной полости; 2 - выработка с компенсационной полостью

/ ^ ^ ж~

■ ^ г

. » а .1.1.1

Рис. 10 выработок

Способ охраны горных

Схема данного способа и варианты его реализации представлены на рис. 10. При осуществлении способа первой проходят по пласту на всю

длину выемочного столба или отрезками по 300-500 м вспомогательную выработку 1. По мере ее проведения в сторону охраняемой выработки 4 прорезают горизонтальную щель 2 и одновременно или с небольшим отставанием одним из способов (буро-взрывным а, механическим б, в) образуют зону 3 (А) разгрузки выше уровня кровли охраняемой выработки. Выработку 1, в очень неустойчивых породах, допускается проходить в два этапа, как это было сказано выше. Затем с формированием целика 5 проходят охраняемую выработку 4 и из нее на уровне Л, от почвы в сторону вспомогательной выработки прорезают щель 6. Щели нарезают на глубину 0,25-0,3 ширины целика между выработками шириной, равной или больше величины вертикального смешения пород в охраняемой выработке за весь срок ее службы. Размещение щелей 2 и 6 осуществляется из условия, чтобы линия действия суммарной реакции проходила через зону «А». Такое условие в математической форме выражено в виде:

Д = (й—0,5Дй—Д2)—^(/г-0,5АА-А2)2 —(2с+в)-0,4<?, (17)

где А - превышение щелей относительно друг друга;

Л - высота вспомогательной выработки, включая разгружающий свод; А2 - высота прорезки щели от уровня почвы вспомогательной выработки; ЛИ - превышение разгружающего свода вспомогательной выработки над уровнем кровли охраняемой выработки; с — расстояние от боковой стенки вспомогательной выработки до линии

симметрии разгружающего свода; в - ширина целика.

На больших глубинах разработки, кроме крепления кровли и стенок анкерной крепью и поддержания с помощью металлических крепей из СВП, необходимо предусматривать технологию упрочнения слабых глинисто-соляных пород. В последние годы в угольной промышленности применяют металлополимерную крепь с использованием в качестве скрепляющих растворов различных смол, как правило, формальдегидных. Аналогично проведенные исследования на Старобинском месторождении показали, что формальдегидные и карбамидные смолы не имеют адгезии с соляными породами. Из всех испытанных смол хорошей адгезией обладают только

эпоксидные смолы, стоимость которых определяет целесообразность их применения. Учитывая это, был разработан новый способ упрочнения пород кровли с помощью погружных анкеров. Схема нового способа крепления приведена на рис. 11. Сущность способа поддержания и крепления кровли

заключается в следующем. По мере

Рис. 11 Способ крепления выработай

проведения выработки в кровлю бурят шпуры (1) до верхней границы упрочненной потолочины (2). Затем в шпуры (1) ввинчивают короткие погружные анкеры длиной равной мощности упрочняемой потолочины (2), после чего бурят шпуры (3) и в них устанавливают длинные податливые анкеры, длиной равной суммарной величине (И+М). Закрепив выработку анкерами (1 и 3), проводят разгрузочную щель (4) вдоль выработки на глубину (А), которую закладывают податливым материалом. Выше были рассмотрены вопросы охраны и поддержания выработок, расположенных за зоной влияния очистных работ. При определении параметров столбовой с обрушением кровли возникает необходимость вредного воздействия очистных работ на и на основании этого, на стадии

системы разработки оценивать степень подготовительные выработки проектирования, выбирать соответствующие средства и способы их охраны. Анализ шахтных наблюдений показывает, что смещение контура выработки по мере удаления от очистного забоя в зоне опорного давления изменяется по экспоненциальному закону и удовлетворительно описывается функцией вида:

(18)

где Ух

Р, а _

I V

скорость смещения контура выработки на удалении х от забоя лавы;

скорость смещения контура выработки за зоной опорного давления (фоновая);

коэффициенты аппроксимирующей функции при х = О р = V - 0,95-К';

0,05 V

при '

х = Ь

размер зоны временного опорного давления;

скорость смещения контура выработки на уровне забоя лавы.

Кривая смещения (рис. 12) контура выработки была получена путем

интегрирования функции распределения скорости в зоне опорного давления.

Для участка зоны опорного давления, расположенного впереди очистного забоя было получено выражение для расчета смещения контура выработки в виде

со ю-а при 0<х.<Ьа!;

--=■--1 У

■ ^ ) !

У 1

и.

09)

1 ■ *'г|

и 1*

Рис. 12 Расчетная схема распределения опорного давления вблизи очистных забоев при совместном влиянии отрабатываемых столбов (а) и эпюра распределения скоростей деформаций выработки, расположенной в одном из продольных сечений зоны опорного давления (б)

зоне остаточного опорного давления,

и, =0,95-К'—^—(["1 — со-а I1-при

где л, — расстояние от линии очистного забоя до расчетного пункта выработки;

Ье1 - размер зоны временного опорного давления в г-м сечении эпюры;

со - среднесуточная скорость подвигания очистного забоя.

Аналогичным путем получена аналитическая зависимость для расчета смещений контура выработки в которая имеет вид:

,-аК,

]-еах'[\-е О <х„< Ьо1:

-«(с-*.)

(20)

где ха - расстояние от линии очистного забоя до рассматриваемого пункта выработки, расположенного в зоне остаточного опорного давления; Ьы - размер зоны остаточного опорного давления в рассматриваемом ¡-м сечении.

. С учетом результатов шахтных исследований для определения протяженности зоны опорного давления в различных сечениях ее эпюры получены следующие зависимости:

при 0 < а, 51

,«1.43.

¿й = 500-^1-^, при0<а,<^,

(21) (22)

где ( - максимальная ширина зоны опорного давления, которая рассчитывается по эмпирической зависимости:

( = 0,7(—21,5 + 2,64-1■ // —5,2-10"' ■//* — 4-10~* • //')

при 400 < И <, 950 м

Параметры опорного давления со стороны смежноотработанного столба зависят не только от глубины разработки, но и от ширины охранного целика между ними. Протяженность зоны опорного давления со стороны смежного отработанного целика определяется из выражения:

¿; =1,428-К,-е-е

при 0,19 S — < 1 21

(23)

где

С — ширина охранного целика, оставляемого между лавами;

К, - коэффициент, учитывающий развитие процесса сдвижения на смежной отработанной панели.

В данной главе приведены также расчетные зависимости по определению устойчивости подготовительных выработок при их подработке нижележащими горизонтами.

В пятой главе рассмотрены вопросы, связанные с взаимодействием боковых пород с забойной крепью при отработке Третьего калийного пласта. Приведены данные о характере формирования нагрузки в начальный и конечный периоды . отработки выемочного столба в зависимости от продолжительности рабочего цикла по очистной выемке. Выполнен анализ несущей способности крепи в зависимости от ее типа по 25 лавам объединения «Беларуськалий». При анализе было рассмотрено три типа крепи: БС 2.1.11 - с рабочим сопротивлением 2200 кН; Fazos 16/24, Fazos 12/28, БС.2.1.ПМ - с рабочим сопротивлением 3200-3440 кН; STS-16/24 - с рабочим сопротивлением 5080 кН. Результаты этих исследований представлены на рис. 13.

200

400 600

Продолжительность шасла, м ин

800

1000

Рис. 13 Сопоставительные данные изменения несущей способности крепи в зависимости от продолжительности цикла

Проведенными исследованиями установлено:

- характер и шаг обрушения непосредственной и основной кровли не зависит от типа крепи и ее несущей способности;

- динамические обрушения кровли на призабойное пространство и крепь отмечались при всех разновидностях и типах забойной крепи, в том числе и с посадкой «нажестко», и, в основном, на тех лавах, где не были реализованы «Мероприятия по снижению динамических проявлений горного давления»;

- полное опускание кровли в призабойном пространстве от момента оформления забоя до выхода за крепь составляет 100-130 мм. При этом кровля в призабойном пространстве опускается по гиперболическому закону, близкому к прямолинейному. Ширина незакрепленной полосы кровли в процессе исследований составляла 1,2-2,2 м.

Все типы крепей работали в режиме нарастающего сопротивления и отсутствии явно выраженного влияния глубины разработки на взаимодействие забойной крепи с боковыми породами. В соответствии с гипотезами взаимодействия боковых пород с крепями Борисова A.A., забойная крепь на Солигорских рудниках работает, в основном, в совместном режиме, а по гипотезе Г.Н. Кузнецова - в режиме заданной нагрузки. Увеличение несущей способности крепи до 600-630 кН/м2 на рудниках Старобинского месторождения не решает проблемы динамических осадок кровли, а приводит к увеличению металлоемкости и размеров, и самое главное, к увеличению ее стоимости, что в конечном итоге сказывается на себестоимости готовой продукции. Применение крепей с несущей способностью выше 600 кН/м2 при слоевой выемке калийных пластов экономически нецелесообразно. Все крепи, которые были рассмотрены выше, имеют право на жизнь при выполнении мероприятий, направленных на снижение динамических проявлений горного давления.

В шестой главе рассмотрены мероприятия, направленные на снижение и полное устранение динамических осадок кровли на призабойное пространство слоевых лав при отработке Второго и Третьего калийных пластов Старобинского месторождения, а также способы проходки и поддержания выработок на глубинах разработки свыше 750 м при сроке их службы от 5 до 30 лет для конкретных горно-геологических и горнотехнических условий. Мероприятия по снижению динамических проявлений горного давления разделены на организационно-технические и технологические. Первые направлены на снижение негативных проявлений горного давления для существующих технологических схем добычи руды, вторые - для разработки новых. Разработанные, испытанные и внедренные организационно технические мероприятия включают: - разупрочнение (принудительное обрушение) труднообрушающихся пород основной и непосредственной кровли с помощью буровзрывных работ;

- создание по контуру выемочного столба зон «смягчения» путем дополнительного извлечения полезного ископаемого из охранных междустолбовых целиков.

Разупрочнение пород кровли (торпедирование), в отличие от известных способов, выполняется путем бурения, заряжания и взрывания скважинных зарядов через обрушенное пространство после выемки (позади) верхнего слоя. То есть речь идет не о предварительном разупрочнении пород в «массиве», а дополнительном (принудительном) обрушении зависших пород кровли после выемки верхнего слоя. Прн этом, в зависимости от горнотехнических условий отработки, рассмотрено несколько схем выполнения работ по разупрочнению пород кровли с использованием существующих подготовительных выработок, а также проведением специальных, расположенных в поле лавы.

Дополнительная выемка полезного ископаемого (или пустой породы) в охранных междустолбовых целиках или на границе «массив-отработанное пространство лавы» приводит к сдвижению налегающей толщи пород над этими участками и активизирует (возобновляет) процесс сдвижения пород над ранее отработанной верхней лавой. В результате этих процессов происходит сдвижение и разрушение зависших после выемки верхнего слоя породных консолей в районе бортовых штреков, а значит, происходит восстановление нагрузок на этом участке и перераспределение нагрузки в целом по длине лавы. Зона «смягчения» имеет свои параметры, величина которых определяет эффективность данного способа. Основными параметрами, установленными в процессе исследований и опытно-промышленных испытаний, являются:

— коэффициент извлечения горной массы в зоне «смягчения», подсчитанный по объему — не менее 0,35. Верхний предел коэффициента извлечения определяется устойчивостью выработок;

— площадь зоны «смягчения» — не менее 5000 м2;

— время между созданием зоны «смягчения» и началом очистных работ по нижнему слою - не менее 6-ти месяцев;

— ширина зоны вдоль выемочного столба не менее 20 м;

— ширина целика между зоной смягчения и подготовительными выработками верхней лавы - не более 5 м.

Зоны «смягчения» могут создаваться камерной или столбовой системами разработки. В работе приводится несколько схем реализации данного способа.

Негативные проявления горного давления, которые имели место на месторождении, происходили не только из-за наличия труднообрушающихся пород, но и из-за несовершенства технологических схем добычи полезного ископаемого. При существующих способах слоевой выемки пластов, на некоторых участках выемочного столба, имеются «жесткие» границы, образованные охранными междустолбовыми целиками шириной более 60 м или массивом. Как правило, именно на этих участках и происходят динамические посадки кровли. В работе рассмотрено несколько технологических схем, свободных от вышеизложенных недостатков. В основном это схемы бесцеликовой выемки либо с целиками минимальных размеров (не более 5 м). Данные технологические схемы устраняют динами-

ческие проявления горного давления, а также позволяют повысить извлечение полезного ископаемого на 10-15 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе разработаны научно-обоснованные геомеханические параметры охраны и поддержания подготовительных и очистных выработок при разработке калийных месторождений, совокупность которых можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии механики подземных сооружений и конструкций, направленное на обеспечение безопасной и эффективной разработки соляных месторождений и имеющие народнохозяйственное и социальное значение.

Основные научные и практические результаты исследований заключаются в следующем.

1. Установлены закономерности деформирования контура подготовительных выработок с момента их проведения до полного разрушения в зависимости от геологического строения и прочностных свойств пород, параметров анкерного крепления, применяемых способов охраны, привязки кровли выработок относительно пласта.

Устойчивость подготовительных выработок, пройденных на глубинах разработки свыше 750 м, в основном, зависит от привязки кровли относительно пласта и в меньшей степени от параметров анкерного крепления. Наилучшая устойчивость выработок наблюдается при их полевой подготовке (ниже пласта на 1,5-2,0 м) или привязке кровли под II сильвинитовый слой и охраной компенсационными щелями, проводимыми по контуру охраняемой выработки. Предельно допустимые значения прогиба кровли и конвергенции «почва-кровля» выработки, при отсутствии мер охраны, составляют 3-4 % от их эквивалентного пролета. При охране выработок компенсационными щелями предельно допустимые значения увеличиваются в 1,5-2,0 раза.

2. Разработана аналитико-эмпирическая модель деформирования выработок в различных горно-геологических и горнотехнических условиях и инженерная методика расчета их устойчивости, которые базируются на результатах шахтных исследований характера деформирования выработок, результатах измерений напряжений методом полной разгрузки, ультразвуковым и электрометрическим способами в подготовительных и очистных забоях. Неоднократные попытки разработки чисто математических моделей деформирования слоистых глинисто-соляных пород вокруг выработок, а также вышележащей толще пород не увенчались успехом из-за отсутствия фактических данных о физико-механических свойствах пород, неоднозначности толкования механизма работы слоистых конструкций на контакте раздела 1,2, 3 .. .п сред.

3. Разработаны и испытаны способы проведения и охраны

подготовительных выработок на глубинах свыше 750 м при привязке их кровли выше IV сильвинитового слоя.

4. Установлен механизм обрушения (зависания) пород непосредственной и основной кровли за забойной крепью по длине лавы и длине выемочного столба в зависимости от геологического строения и прочностных свойств пород, времени отработки верхнего слоя по отношению к нижнему. Характер обрушения пород за закрепным пространством не зависит от типа забойной крепи при изменении ее несущей способности от 250 до 785 кН/м2, а определяется, в основном, геологическим строением и прочностными свойствами пород кровли. Забойная крепь на Солигорских рудниках работает, в основном, в режиме нарастающего сопротивления.

5. Динамические проявления горного давления на призабойное пространство нижних лав при слоевой выемке калийных пластов определяется горно-геологическими и горнотехническими факторами. В первом случае - обрушаемостью пород непосредственной и основной кровли, во втором - наличием жестких границ по контуру выемочного столба из-за оставления охранных междустолбовых целиков шириной более 60 м. Наличие жестких границ по контуру выемочного столба верхней лавы и труднообрушающихся пород кровли приводит к их зависанию и внезапному обрушению при последующей подработке нижней лавой. Обрушаемость пород непосредственной и основной кровли зависит от содержания в них глинисто-карналлитовых прослойков.

6. Установлены закономерности изменения содержания слабых глинисто-карналлитовых пород в разрезе кровли по падению и простиранию пласта, на основании которых разработана классификация пород кровли на обрушаемость и выполнено районирование по площади месторождения участков, опасных по динамическим осадкам кровли на призабойное пространство.

7. Внедрены и используются в производственной деятельности РУП «ПО «Беларуськалий»:

- нормативные и методические документы по ведению горных работ на месторождении;

- инструкция о порядке ведения работ по разупрочнению пород непосредственной и основной кровли;

- рекомендации по разупрочнению пород основной и непосредственной кровли;

- рекомендации по параметрам создания зон «смягчения» по контуру выемочного столба;

- рекомендации по поддержанию, ремонту капитальных выработок.

Экономический эффект от внедрения разработанных технических решений составляет не менее 7 246 600 рублей РФ.

Основные положения и научные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Петровский Б.И., Губанов В.А. Взаимодействие механизированных крепей с кровлей при разработке Старобинского месторождения калийных солей // М.: Изд. МГГУ, 2003. - 152 с.

2. Губанов В.А. Проявления горного давления при отработке Второго калийного пласта лавой длиной 250 м // М.: Изд. МГГУ, 2004. - № 5. -С.87-99.

3. Губанов В.А., Щерба В.Я., Поляков А.Л. Исследование механизма обрушения пород кровли на рудниках Старобинского месторождения // Горный журнал. - М : Изд. дом «Руда и металлы», 2004. - № 8. - С. 94-96.

4. Губанов В.А. Повышение эффективности буровзрывных работ при разупрочнении труднообрушающихся пород кровли // Динамические и газодинамические явления в калийных рудниках : Сб. ст. горного информационно-аналитического бюллетеня. - М. : Изд. МГГУ, 2004. - № 5. -С. 57-74.

5. Губанов В.А. Опыт разупрочнения труднообрушающихся пород кровли при слоевой выемке Третьего калийного пласта Старобинского месторождения // Динамические и газодинамические явления в калийных рудниках : Сб. ст. горного информационно-аналитического бюллетеня. - М : Изд. МГГУ, 2004. - № 5. - С.77-86.

6. Губанов В.А., Николаев Ю.Н., Ясюкевич А.Г. Измерение напряжений в массиве горных пород ультразвуковым методом // Физико-технич. проблемы разраб. полезн. ископ. - Новосибирск : Наука, 1979. — Вып. 2. -С.106-108.

7. Пермяков P.C., Николаев Ю.Н., Зеленкин В.Н., Губанов В.А. и др. Комбинированная система разработки Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении // Горный журнал. -М.: Недра, 1981. -№ 10.

- С.20-23.

8. Дырдин В.В., Иванов В.В., Губанов В.А. Некоторые результаты оценки напряженного состояния соляных пород // Горный журнал. - М. : Недра, 1982. - К» 10. - С.46-48.

9. Губанов В.А. Об опорном давлении на Старобинском месторождении // Безопасность труда в промышленности. - М.: Недра, 1983. - С.46-48.

10. Николаев Ю.Н„ Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. Охрана выработок на глубоких горизонтах калийных рудников // Безопасность труда в промышленности. - М.: Недра, 1985. - № 12. - С. 55-57.

11. Губанов В .А., Подлесный И.А. Новый способ проведения и поддержания выработок в неустойчивых породах Н Шахтное строительство.

- М.: Недра, 1990. - № 9. - 29 с.

12. Николаев Ю.Н., Ногин П.П., Губанов В.А. Испытание анкерной крепи на Солигорских рудниках // Подземное и шахтное строительство. - М. : Недра, 199].-№9.-С.19-21.

13. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Подлесный В.А. Поддержание выработок в условиях слабоустойчивых пород кровли на калийных рудниках // Безопасность труда в промышленности. - М., Недра, 1991. — № 5. — С. 52-55.

14. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г., Пасюк Э.Б. Охрана подготовительных выработок с помощью арочной крепи // Безопасность труда в промышленности. - М.: Недра, 1987. -№11,- С.46-47.

15. Петровский Б.И., Губанов В.А., Прушак В.Я., Щерба В.Я. Бесцеликовые технологические схемы слоевой выемки Третьего калийного пласта И Вопросы геомеханики подземной добычи калийных солей : Сб. ст. горного информационно-аналитического бюллетеня. - М.: Изд. МГГУ, 2003. -№ 10.-С.3-16.

16. Петровский Б.И., Щерба В.Я., Губанов В.А. Развитие способов сохранения горных выработок на калийных рудниках // Горный журнал. - М : Изд. дом «Руда и металлы», 2003.-№ 11.-С.16-19.

17. Губанов В.А., Поляков А.Л., Дакуко H.A. О возможности применения опыта бесцеликовой выемки калийных пластов при разработке Старобинского месторождения П Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение : Белоруссия. - М. : Изд. МГТУ, 2006. -Вып. 1.-С. 89-100.

18. Губанов В.А., Дакуко H.A. Исследование механизма взаимодействия боковых пород с гидромеханизированной крепью // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение : Белоруссия. - М. : Изд. МГТУ, 2006. - Вып. 1. - С. 131-139.

19. Губанов В.А., Поляков А.Л., Дакуко H.A. Прогнозирование динамических проявлений горного давления при слоевой выемке калийных пластов // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение : Белоруссия. — М.: Изд. МГГУ, 2006. — Вып. 1. - С. 156-165.

20. Карташов Ю.М., Ливенский B.C., Проскуряков Н.М., Губанов В.А. Экспериментальные исследования бокового распора в соляных породах // Известия вузов : Горный журнал, 1975. - № 6. - С.20-23.

21. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г., Пасюк Э.Б. Об охране выработок, проводимых вприсечку к отработанному пространству в условиях калийных рудников // Разработка калийных месторождений : Межвуз. сб. науч. тр. - Пермь: Изд. Пермского политехи, ин-та, 1984. - С.44-52.

22. Проскуряков Н.М., Губанов В.А. Результаты определения напряжений в калийных рудниках ультразвуковым методом // Технология и безопасность горных работ в калийных рудниках : Межвуз. сб. — Пермь: Изд. Пермского политехи, ин-та, 1985. — С.76-80.

23. Проскуряков Н.М., Яхеев В.В., Губанов В.А. Исследование напряженного состояния целиков выбросоопасного 3-го калийного пласта в краевой зоне Старобинского месторождения // Контроль, прогнозирование и управление состоянием пород в калийных рудниках : Сб. научн. тр. - Л. : ВНИИГ, 1985. - С.29-34.

24. Губанов В.А., Николаев Ю.Н., Пасюк Э.Б., Подлесный И.А. Влияние степени заполнения пространства компенсационных щелей податливым

материалом на эффективность охраны подготовительных выработок // Технология подземных разработок калийных месторождений. - Пермь : Изд. Пермского политехи, ин-та, 1988. - С. 25-31.

25. Губанов В.А., Ясюкевич А.Г., Подлесный В.А. Исследование способов поддержания выемочных штреков, пройденных в неустойчивых породах // Разработка калийных месторождений. - Пермь : Изд. Пермского политехи, ин-та, 1989. -С.63-67.

26. Губанов В.А., Подлесный В.А. О влиянии подработки на устойчивость подготовительных выработок // Совершенствование разработки соляных месторождений. — Пермь : Изд. Пермского политехи, ин-та, 1990. -С.16-21.

27. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. Результаты исследования напряженно-деформированного состояния приконтурного массива выработок, охраняемых компенсационными щелями // Контроль, прогнозирование и управление состоянием пород в калийных рудниках. J1. : ВНИИГ, 1985.-С.11-19.

28. Николаев Ю.Н., Губанов В.А. Метод прогноза устойчивости подготовительных выработок // Промышленное освоение Старобинского месторождения калийных солей : Сб. научн. тр. ВНИИГ. - Л.: ВНИИГ, 1986.

- С.49-55.

29. Журавков М.А., Николаев Ю.Н., Губанов В.А. О методах исследования закономерностей формирования и распределения опорного давления при разработке калийных месторождений пологого залегания // Разработка месторождения калийных солей : Обзорная инф. Серия 52.41.39.

- БНИИТЭИ, 1991.-21 с.

30. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. Исследование прочности и расслаиваемости глинисто-соляных пород, скрепленных винтовыми штангами // Калийная промышленность: Научн.-техн. реф. сб. -М.: НИИТЭХИМ, 1977. - Вып.1. - С.6-8.

31. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. Учет горно-геологических условий месторождения в расчетах устойчивости выработок // Калийная промышленность : Научн.-техн. реф. сб. - М. : НИИТЭХИМ, 1980.-Вып.1.-С.6-8.

32. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. Методика прогноза вертикальных деформаций междукамерных целиков // Калийная промышленность : Научн.-техн. реф. сб. -М,: НИИТЭХИМ, 1980. - Вып.1. -С. 4-6.

33. Губанов В.А. Применение индукционных датчиков при исследовании проявлений горного давления // Калийная промышленность: Научнн.-техн. реф. сб. -М.: Изд. НИИТЭХИМ, 1981.-Вып.1 -С.12-15.

34. Губанов В.А. Результаты исследования опорного давления на Старобинском месторождении при различной глубине разработки и ширине охранных целиков между лавами И Калийная промышленность : Научн.-техн. реф. сб. - М. : Изд. НИИТЭХИМ, 1982. - Вып.6. - С. 6-8.

35. Губанов В.А. Закономерности изменения опорного давления позади

очистного забоя при разработке калийных солей // Калийная промышленность : Научн.-техн. реф. сб. - М. : НИИТЭХИМ, 1983. - Вып.6. -С. 13-15.

36. Губанов В.А., Николаев Ю.Н., Калиниченко П.И., Ясюкевич А.Г. Результаты исследований работоспособности распорно-податливой крепи после выполнения ремонтно-восстановительных работ с помощью комбайна 4ПП-2С // Горная механика. - Солигорск, 1998. -X» 1. - С.8-12.

37. Губанов В.А., Петровский Б.И., Волков Б.А., Чужов В.Н.Анализ случаев динамических проявлений основной кровли на призабойное пространство нижних лав при слоевой выемке Третьего калийного пласта // Горная механика. - Солигорск, 1999. - № 1. - С. 12-16.

38. Губанов В.А., Гепоян П.А., Поляков А.Л. Исследование прочностных свойств соляных пород продуктивного пласта Второго и Третьего горизонтов на руднике 3 РУ РУП «ПО «Беларуськалий» // Горная механика. -Солигорск, 2004, - № 1 -2. - С.67-74.

39. Губанов В.А., Плескунов В.Н., Ищенко Р.В. Оценка геологического строения кровли Третьего калийного пласта выше IV сильвинитового слоя // Горная механика. - Солигорск, 2004. -№34. -С. 10-18.

40. Губанов В.А. Исследование параметров установки крепи на интенсивность опускания кровли в очистном забое // Горная механика. — Солигорск, 2005. -№ 1,-С. 10-17.

41. Губанов В.А. О несущей способности забойной крепи при слоевой выемке Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении // Горная механика. - Солигорск, 2005. - № 1, —С.3-10.

42. Губанов В.А., Щерба В.Я. О механизме обрушения пород кровли при слоевой выемке Третьего калийного пласта // Международная научно-техническая конференция. Научные доклады. Варна, Болгария 17-19.09.02, С.70-76.

43. B.I. Pietrowskij, W.A. Gubanow, A.L.Poljakow. Doswiadczenia eksploatacji zmechanizowanych obudow о wysohiej nosnosci w Kopalniach soli potasowych ztoza Starobinskieqo Konferencja Naukowo-Sz Kolebniowa «Nowoczesne obudow zmechanizowanenj duzej podpomosci». Ustron 27-28.02, 2003. -C.l 11-118.

44. A.c. № 1642042, СССР, МКИ E 21 F 5/00, E 2ID 9/00. Способ проведения горной выработки по выбросоопасиым пластам с неустойчивой кровлей / Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Петровский Б.И., Казеев Ю.С., Ясюкевич А.Г., Матвеев Б.Н., Подлесный В.А. - № 4499411/03; Заявлено 01.10.88; Опубл. 15.04.91, Бюл. № 14 // Открытия. Изобретения. - 1991. -№ 14.-С. 124.

45. A.c. № 1578349, СССР, МКИ Е 21 D 11/14. Способ охраны горных выработок / Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Матвеев Б.Н., Подлесный В.А., Листопадов М.П., Ясюкевич А.Г. - № 4371200/23-03; Заявлено 21.11.87; Опубл. 15.07.90, Бюл. № 26 // Открытия. Изобретения. - 1990. - № 26. -С.135.

46. A.c. № 1659658, СССР, МКИ Е 21 С 41/18. Способ охраны горных

выработок / Николаев Ю.Н., Журавков М.А., Губанов В.А, Ногин П.П., Матвеев Б.Н., Тараканов В.А. - 4738719/03; Заявлено 27.07.89; Опубл. 30.06.91, Бюл. № 24 // Открытия. Изобретения. - 1991. - № 24. - С. 125.

47. A.c. X» 1763674, СССР, МКИ Е 21 D 20/00. Способ крепления горной выработки / Николаев Ю.Н., Журавков М.А., Губанов В.А, Ногин П.П., Лазуренко H.A. - № 4858370/03; Заявлено 08.08.90; Опубл. 23.09.92, Бюл. № 35 И Открытия. Изобретения. - 1992. -№ 35. - С. 131.

48. Патент № 7901 Республики Беларусь, МКИ Е 21 С 41/04. Способ бесцеликовой разработки пологих пластов полезных ископаемых сложного строения / Петровский Б.И., Волков Б.А., Губанов В.А., Калиниченко П.И., Чужов В.Н., Плескунов В.Н. - № 20011036А; Заявлено 04.12.2001; Опубл. 30.06.03 // Афщыйны бкшлетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь. -2003.-Х» 2.-С. 56.

49. Патент № 7833 Республики Беларусь, МКИ Е 21 С 41/04. Способ управления труднообрушаемой кровлей / Губанов В.А, Николаев Ю.Н., Поляков А.Л., Плескунов В.Н., Роговский A.M. - № 20020303; Заявлено 04.11.2002; Опубл. 30.12.03 И Афщыйны бюллетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь. - 2003. - № 4. - С. 44.

50. Патент № 1365 Республики Беларусь, МКИ Е 21 D. Способ охраны выработок при бесцеликовой отработке смежных выемочных столбов / Щерба В_Я., Прушак В.Я., Волков Б.А., Петровский Б.И., Губанов В.А, Чужов В.Н. - № 20030815; Заявлено 19.08.2003; Опубл. 30.03.2005 // Афщыйны бюллетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь. - 2005. - № 1. -С. 39.

51. Патент № 1365 Республики Беларусь, МКИ Е 21 D 23/04. Секция механизированной крепи / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Волков Б.А., Петровский Б.И., Губанов В.А, Чужов В.Н. - № 20030418; Заявлено 29.09.2003; Опубл. 30.06.2004 // Афщыйны бюллетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь. - 2004. - № 2 (41) 2004. - С. 287.

Подписано в печать 05.10.2006 г. Формат 60x841/16. Бумага «Снегурочка», А4,80 г/м2. Гариктура Тайме Отпечатано на ризографе CR-1610. Усл. печ. л. 6,46. Тираж 100 экз. Змии 197.

ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения

с Опытным производством» ул. Козлова, 69, г. Солигорск, 223710, Республика Беларусь, т. 6-35-32,6-27-94 ipi@sipr.by

Содержание диссертации, доктора технических наук, Губанов, Вячеслав Андреевич

ВВЕДЕНИЕ... ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Глава

I.Г0РН0-ГЕ0Л0ГИЧЕСКИЕ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОТРАБОТКИ КАЛИЙНЫХ И УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.1. Краткая горно-геологическая характеристика Старобинского месторождения калийных солей

1.2. Особенности и основные требования к системам разработки калийных пластов, пути совершенствования технологии и механизации горных работ

1.3. Охрана и поддержание подготовительных выработок, опыт и пути совершенствования

1.3.1. Камерная система разработки с поддержанием кровли на жестких целиках

1.3.2. Камерная система разработки с управлением кровлей на податливых целиках

1.3.3. Охрана подготовительных выработок при столбовой системе разработки

1.4. Цель и задачи исследований

Выводы по главе

Глава

II. МЕТОДИКА НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Выбор и обоснование методов экспериментальных исследований

2.2. Методика оценки устойчивости контура подготовительных выработок

2.3. Методика измерения напряжений в массиве горных пород

2.3.1. Измерение напряжений в массиве горных пород методом полной разгрузки

2.3.2. Метод разности давлений

2.3.3. Метод компенсационной нагрузки

2.3.4. Измерение напряжений с помощью ультразвукового метода

2.4. Методика исследований проявлений горного давления в забоях лав

2.4.1. Методика оценки нагруженности забойной крепи

2.4.2. Методика оценки устойчивости незакрепленной полосы кровли в забое лавы

Выводы по главе

Глава

III. РЕЗУЛЬТАТБ1 ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНБ1Х ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПО КОНТУРУ ВЫЕМОЧНОГО СТОЛБА ПРИ ОТРАБОТКЕ ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО КАЛИЙНБ1Х ПЛАСТОВ

3.1. Краткий обзор существующих методов расчета основных нараметров опорного давления

3.2. Исследования геологического строения кровли Третьего калийного пласта на обрушаемость

3.3. Шахтные исследования параметров опорного давления по контуру выемочного столба

3.3.1. Исследование протяженности и ширины зоны временного и остаточного опорного давления

3.3.2. Исследование характера восстановления нагрузки на почву лавы после выемки верхнего слоя

3.4. Исследование характера обрушения (зависания) пород кровли позади очистного забоя при слоевой выемке Третьего калийного пласта

3.5. Измерение характера распределения напряжений в краевой части пласта ультразвуковым методом

3.6. Теоретическое обобщение и расчет параметров опорного давления

Выводы по главе

Глава

IV. ОХРАНА И П0Д1ЩРЖАНИЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ СТОЛБОВОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ КАЛИЙНБ1Х ПЛАСТОВ НА ГЛУБИНЕ СВБ1ШЕ м

4.1. Исследование устойчивости подготовительных выработок вне зоны влияния очистных работ

4.2. Исследование способов проходки и поддержания выработок, пройденных выше IV сильвинитового слоя

4.3. Исследование устойчивости и разработка способов охраны и поддержания подготовительных выработок шириной свыше 3,0 м

4.4. Расчет устойчивости подготовительных выработок в зоне очистных работ

4.5. Устойчивость подготовительных выработок вышерасположенных горизонтов при их подработке лавами

4.5.1. Результаты натурных исследований устойчивости подготовительных выработок при их подработке

Выводы по главе

Глава

V. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗИРОВАННБ1Х КРЕПЕЙ ПРИ СЛОЕВОЙ ВЫЕМКЕ ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ

5.1. Опыт отработки Старобинского месторождения столбовыми системами разработки

5.2. Проявления горного давления при отработке пластов длинными очистными забоями

5.2.1. Экспериментальные исследования проявлений горного давления в забоях лав при отработке Второго калийного пласта

5.2.2. Экспериментальные исследования проявлений горного давления в забоях лав при отработке Третьего калийного пласта

5.2.2.1. Исследование несущей способности крепи в нижних лавах

5.2.2.2. Исследование параметров установки крепи на интенсивность опускания кровли в очистном забое

Выводы по главе

Глава

VI. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ОПОРНОГО ДАВЛЕНИЯ И ТРУДНООБРУШАЮЩИХСЯ ПОРОД КРОВЛИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ о ч и с т н ы х и П0ДГ0Т0ВИТЕЛЬНБ1Х ВЫРАБОТОК ПРИ РАЗРАБОТКЕ КАЛИЙНБ1Х ПЛАСТОВ ДЛРШНЫМИ 0ЧИСТНБ1МИ ЗАБОЯМИ С ПОЛНЫМ ОБРУШЕНИЕМ КРОВЛИ (ДЛЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ И ВНОВБ РАЗРАБАТЫВАЕМБ1Х ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ)

6.1. Разработка новых технологических схем селективной выемки калийных пластов

6.1.1. Технологическая схема выемки Второго калийного пласта на полную мощность

6.1.2. Слоевая выемка Третьего пласта с опережающей отработкой IV сильвинитового слоя

6.2. Разработка способов и схем снижения динамических проявлений горного давления для действующей технологии слоевой выемки

6.2.1. Разупрочнение пород кровли с помощью БВР

6.2.1.1 .Разупрочнение пород кровли из специальной выработки

6.2.1.2.Разупрочнение пород кровли из вентиляционного штрека нижней лавы

6.2.1.3.Разупрочнение пород кровли со стороны конвейерного штрека нижней лавы

6.2.2. Создание зон «смягчения» по контуру выемочного столба

6.2.2.1 .Общие положения при создании зон «смягчения»

6.2.2.2.Параметры зон «смягчения»

6.2.2.3.Типовые схемы создания зон «смягчения»

6.3. Рекомендации по охране и поддержанию выработок на глубинах свыше м

6.3.1. Охрана и поддержание главных выработок

6.3.2. Охрана и поддержание панельных выработок

6.3.3. Охрана и поддержание подготовительных выработок лавы

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование геомеханических параметров охраны и поддержания подготовительных и очистных выработок при разработке калийных месторождений"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ. 8

ГЛАВА 1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОТРАБОТКИ КАЛИЙНЫХ И УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. 16

1.1. Краткая горно-геологическая характеристика Старобинского месторождения калийных солей. 16

1.2. Особенности и основные требования к системам разработки калийных пластов, пути совершенствования технологии и механизации горных работ. 27

1.3. Охрана и поддержание подготовительных выработок, опыт и пути совершенствования. 30

1.3.1. Камерная система разработки с поддержанием кровли на жестких целиках. 35

1.3.2. Камерная система разработки с управлением кровлей на податливых целиках. 36

1.3.3. Охрана подготовительных выработок при столбовой системе разработки. 37

1.4. Цель и задачи исследований. 54

Выводы по главе. 54

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. 56

2.1. Выбор и обоснование методов экспериментальных исследований. 56

2.2. Методика оценки устойчивости контура подготовительных выработок. 57

2.3. Методика измерения напряжений в массиве горных пород. 60

2.3.1. Измерение напряжений в массиве горных пород методом полной разгрузки. 60

2.3.2. Метод разности давлений. 62

2.3.3. Метод компенсационной нагрузки. 62

2.3.4. Измерение напряжений с помощью ультразвукового метода. 62

2.4. Методика исследований проявлений горного давления в забоях лав. 68

2.4.1. Методика оценки нагруженности забойной крепи. 69

2.4.2. Методика оценки устойчивости незакрепленной полосы кровли в забое лавы. 70

Выводы по главе.74

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПО

КОНТУРУ ВЫЕМОЧНОГО СТОЛБА ПРИ ОТРАБОТКЕ ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ. 75

3.1. Краткий обзор существующих методов расчета основных параметров опорного давления. 75

3.2. Исследования геологического строения кровли Третьего калийного пласта на обрушаемость. 90

3.3. Шахтные исследования параметров опорного давления по контуру выемочного столба. 104

3.3.1. Исследование протяженности и ширины зоны временного и остаточного опорного давления. 104

3.3.2. Исследование характера восстановления нагрузки на почву лавы после выемки верхнего слоя. 115

3.4. Исследование характера обрушения (зависания) пород кровли позади очистного забоя при слоевой выемке Третьего калийного пласта. 123

3.5. Измерение характера распределения напряжений в краевой части пласта ультразвуковым методом. 132

3.6. Теоретическое обобщение и расчет параметров опорного давления. 134

Выводы по главе. 146

ГЛАВА 4. ОХРАНА И ПОДДЕРЖАНИЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ СТОЛБОВОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ НА ГЛУБИНЕ СВЫШЕ 750 м. 147

4.1. Исследование устойчивости подготовительных выработок вне зоны влияния очистных работ. 147

4.2. Исследование способов проходки и поддержания выработок, пройденных выше IV сильвинитового слоя. 157

4.3. Исследование устойчивости и разработка способов охраны и поддержания подготовительных выработок шириной свыше

3,0 м.161

4.4. Расчет устойчивости подготовительных выработок в зоне очистных работ. 171

4.5. Устойчивость подготовительных выработок вышерасположенных горизонтов при их подработке лавами. 175

4.5.1. Результаты натурных исследований устойчивости подготовительных выработок при их подработке. 175

Выводы по главе. 182

ГЛАВА 5. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ ПРИ СЛОЕВОЙ ВЫЕМКЕ ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ. 183

5.1. Опыт отработки Старобинского месторождения столбовыми системами разработки. 183

5.2. Проявления горного давления при отработке пластов длинными очистными забоями. 189

5.2.1. Экспериментальные исследования проявлений горного давления в забоях лав при отработке Второго калийного пласта. 191

5.2.2. Экспериментальные исследования проявлений горного давления в забоях лав при отработке Третьего калийного пласта. 198

5.2.2.1. Исследование несущей способности крепи в нижних лавах . 202

5.2.2.2. Исследование параметров установки крепи на интенсивность опускания кровли в очистном забое. 214

Выводы по главе. 232

ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ОПОРНОГО ДАВЛЕНИЯ И ТРУДНООБРУШАЮЩИХСЯ ПОРОД КРОВЛИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ РАЗРАБОТКЕ КАЛИЙНЫХ ПЛАСТОВ ДЛИННЫМИ ОЧИСТНЫМИ ЗАБОЯМИ С ПОЛНЫМ ОБРУШЕНИЕМ КРОВЛИ (ДЛЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ И ВНОВЬ

РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ). 23:

6.1. Разработка новых технологических схем селективной выемки калийных пластов. 233

6.1.1. Технологическая схема выемки Второго калийного пласта на полную мощность. 235

6.1.2. Слоевая выемка Третьего пласта с опережающей отработкой IV сильвинитового слоя. 237

6.2. Разработка способов и схем снижения динамических проявлений горного давления для действующей технологии слоевой выемки. 237

6.2.1. Разупрочнение пород кровли с помощью БВР. 241

6.2.1.1 .Разупрочнение пород кровли из специальной выработки. 244

6.2.1.2.Разупрочнение пород кровли из вентиляционного штрека нижней лавы. 244

6.2.1.3.Разупрочнение пород кровли со стороны конвейерного штрека нижней лавы. 247

6.2.2. Создание зон «смягчения» по контуру выемочного столба. 247

6.2.2.1 .Общие положения при создании зон «смягчения». 249

6.2.2.2.Параметры зон «смягчения». 250

6.2.2.3.Типовые схемы создания зон «смягчения». 250

6.3. Рекомендации по охране и поддержанию выработок на глубинах свыше 750 м. 252

6.3.1. Охрана и поддержание главных выработок. 255

6.3.2. Охрана и поддержание панельных выработок. 257

6.3.3. Охрана и поддержание подготовительных выработок лавы. 258

Выводы по главе. 259

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 261

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 263

ПРИЛОЖЕНИЯ

281

ВВЕДЕНИЕ

Старобинское месторождение калийных солей, расположенное в центре Европы - одно из крупнейших в мире по запасам минерального сырья. На первом этапе освоения месторождения, исходя из опыта отработки калийных месторождений в мире, применялась камерная система разработки с поддержанием кровли на жестких целиках. В результате потери в недрах составляли 55-70 %. За последние 30 лет на рудниках РУП «ПО «Беларуськалий» испытаны и внедрены новые технологические схемы добычи полезного ископаемого, в частности, камерная система с плавным опусканием кровли на податливых целиках, столбовая система разработки с полным обрушением кровли, селективная выемка сильвинитовых слоев, комбинированная система отработки Третьего калийного пласта, что позволило снизить потери полезного ископаемого до 35-40 %. Тем не менее, интенсивная отработка месторождения с большими потерями запасов в недрах привела к тому, что уже в ближайшие 5 лет выбудет из эксплуатации Второй калийный горизонт на рудниках Первого и Второго рудоуправлений. Для продления срока службы этих рудников в настоящее время ведутся опытно-промышленные работы по вовлечению в отработку запасов I калийного горизонта на руднике 1 РУ, а также запасов Краснослободского участка месторождения.

Основными направлениями развития народного хозяйства Республики Беларусь на период до 2010 года намечено сохранение объема выпуска калийных удобрений РУП «ПО «Беларуськалий» не ниже 2000 года. Планируемый объем производства калийных удобрений может быть сохранен не только за счет ввода новых мощностей, но и за счет разработки новых и совершенствования существующих технологий и средств добычи калийного сырья, позволяющих повысить качество добываемой руды и производительность очистных забоев при минимальных потерях полезного ископаемого. Применяемые в настоящее время технологические схемы выемки калийных пластов не позволяют повысить извлечение запасов и содержание полезного компонента в добываемой руде из-за оставления охранных целиков большого размера (до 100 м), большого объема горноподготовительных работ и использования валовой выемки. Эффективность технологических схем слоевой выемки Второго и Третьего пластов снижается из-за наличия посадок забойной крепи «нажестко» при динамических обрушениях пород основной и непосредственной кровли на призабойное пространство лав.

При разработке мероприятий по снижению динамических проявлений горного давления необходимым условием является знание геологического строения и прочностных свойств слагающих пород кровли на высоту не менее 20 м. Все ранее выполненные исследования, в основном, были приведены в пределах шахтного поля 1 РУ и направлены на изучение предела прочности пород на одноосное сжатие по керновому материалу, отобранному из скважин эксплуатационной разведки. Следует также отметить, что несмотря на более чем 45-летний опыт эксплуатации месторождения, прочностные свойства пород изучались, в основном, по продуктивным пластам, а также в кровле пласта на высоту до 2,0 м. Отсутствие данных о свойствах налегающей толщи пород снижает значение и достоверность, а порой и сводит на нет различные теоретические расчеты параметров опорного давления.

Горные работы на месторождении ведутся на глубинах разработки, которые приближаются к отметке 800 м, что уже сегодня создает проблемы с поддержанием выработок. В настоящее время не решен вопрос проведения и поддержания выработок при отработке IV сильвинитового слоя на глубинах свыше 750 м, и в первую очередь для рудника 4 РУ. Новые технологические схемы отработки пластов, кроме вышеотмеченных задач, должны полностью устранить проблемы, связанные с динамическими осадками труднообрушаемых пород кровли.

Поэтому повышение эффективности и безопасности ведения горных работ на калийных рудниках Старобинского месторождения, на основе изучения проявлений горного давления и геомеханических процессов в окружающем горные выработки и очистные забои массиве, взаимодействия боковых пород с гидромеханизированными крепями, геологического строения и прочностных свойств налегающей толщи пород, является актуальной задачей для разработки новых технологических схем разработки калийных пластов, способов охраны и поддержания выработок, горношахтного оборудования нового поколения для глубин разработки свыше 750 м.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Старобинское месторождение калийных солей на первом этапе освоения отрабатывалось камерной системой разработки. При этом было испытано более 20 вариантов отработки блоков камерной системой. Параметры системы определялись не только горно-геологическими условиями, но и видами добычного оборудования. По способу поддержания кровли камерная система разработки делится на камерную систему с жесткими целиками и камерную систему с податливыми целиками.

С 1971 года на месторождении начала внедряться столбовая система разработки с полным обрушением кровли, которая по сравнению с камерной системой разработки существенно повысила качество добываемой руды и извлечение запасов минерального сырья из недр. В настоящее время данная система разработки является основной при разработке Старобинского месторождения. Так, например, в 2005 году столбовой системой разработки добыто более 25 млн.т калийной руды, что составляет 80 % от общей добычи. Из всех вариантов столбовой системы разработки, применяемых в настоящее время, лучшие технико-экономические показатели были достигнуты при слоевой выемке Второго и Третьего калийных пластов. Однако по мере внедрения данной технологии начали проявляться и ее негативные моменты, связанные с динамическими обрушениями непосредственной и основной кровли на призабойное пространство и забойную крепь. Динамические обрушения кровли, которые в большинстве случаев являются внезапными, приводят к обрушениям призабойного пространства и посадкам забойной крепи «нажестко» с потерей несущей способности. Обрушение кровли сопровождается ударной воздушной волной. Помимо экономического ущерба, связанного с ремонтом и восстановлением оборудования, прекращением добычи руды, такие обрушения являются источником повышенной опасности для работающих в лаве.

Другим негативным моментом данной технологии, который не решен пока в полной мере, является проблема проведения и поддержания подготовительных выработок, как по верхнему слою, так и по нижнему. И если, проблема поддержания подготовительных выработок на глубинах разработки до 750 метров сегодня решается, то на больших глубинах этот вопрос пока остается открытым. Следует также отметить, что проблема поддержания подготовительных и капитальных выработок на глубинах свыше 750 м является не только актуальной, но и решающей при выборе технологии и горношахтного оборудования при разработке калийной руды на месторождении.

Исследованиям проявлений горного давления и проблемам безопасной отработки Старобинского месторождения, а также других месторождений посвящены работы Авершина С.Г., Ардашева К.А., Аксенова В.К., Борисова А.А., Булычева Н.С., Волкова Б.А., Воскобоева Ф.Н, Гмошинского В.Г., Глушко В.Г., Диманштейна А.С., Динника А.Н, Докукина А.В., Житкова

Э.Ф., Журавкова М.А., Зубова В.П., Зборщика М.П., Зеленкина В.Н., Каткова Г.А., Кузнецова Г.Н., Карташова Ю.М., Курлени М.В., Мышляева Б.К., Николаева Ю.Н., Орлова А.А., Пермякова Р.С., Проскурякова Н.М., Петухова И.М., Петровского Б.И., Сорокина В.А., Смычника А.Д., Шемякина Е.И. и других ученых.

Несмотря на большой объем выполненных исследований и работ, посвященных проблемам горного давления они не могут решить некоторые вопросы отработки Старобинского месторождения калийных солей, в частности, проблемы динамических осадок кровли и охраны подготовительных выработок на глубинах разработки свыше 750 метров. Проблема усугубляется еще и тем, что на некоторых участках месторождения встречаются труднообрушающиеся породы не только в основной кровле, но и в непосредственной. При переходе на большие глубины резко проявляются свойства соляных пород, выражающиеся в их ползучести, и, как следствие, снижении устойчивости капитальных и подготовительных выработок. Переход на глубины разработки свыше 750 метров сопровождается также увеличением содержания слабых глинистых, глинисто-карналлитовых пород выше IV сильвинитового слоя, а также отсутствием V и VI сильвинитовых слоев, которые на меньших глубинах служили в качестве защитной пачки при привязке кровли подготовительных выработок.

Обоснованный выбор технологии добычи калийной руды, средств механизации, параметров крепления очистного забоя и подготовительных выработок, обеспечивающих минимальные потери полезного ископаемого в недрах невозможны без знания основных закономерностей формирования и изменения во времени параметров опорного давления в процессе ведения очистных работ. Отсутствие новой технологии добычи руды, недостаточная изученность напряженного состояния массива соляных пород на новых участках месторождения при наличии в кровле труднообрушающихся пород, слабая устойчивость боковых пород при их обнажении, обуславливают необходимость решения крупной научной проблемы - эффективной и безопасной разработки Старобинского месторождения длинными очистными забоями в сложных горно-геологических условиях и больших глубинах, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Связь работы с крупными научными программами, темами.

20023033,20052756,20041348, 20041728).

Диссертационная работа является обобщением НИР, выполненных в период с 1974 по 2005 г.г. автором или при его участии, а с 1989 года - под его руководством по тематике ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством».

Цель работы - обоснование геомеханических параметров охраны и поддержания подготовительных и очистных выработок при отработке калийных месторождений длинными очистными забоями на основе использования аналитико-эмпирических зависимостей характера деформирования выработок и окружающего их массива пород, результатов опытно-промышленных испытаний способов охраны выработок и взаимодействия боковых пород с крепями для обеспечения безопасных и эффективных условий ведения горных работ.

Задачи исследований:

- исследование характера деформирования подготовительных выработок в зависимости от привязки их кровли относительно пласта и реологических свойств соляных пород и разработка способов их поддержания;

- исследование характера обрушения (зависания) пород основной и непосредственной кровли позади верхней лавы и разработка рекомендаций по принудительному обрушению зависших пород;

- исследование характера взаимодействия боковых пород с гидромеханизированной крепью в зависимости от ширины призабойного пространства, несущей способности забойной крепи и обрушаемости пород кровли;

- разработка аналитико-эмпирической зависимости расчета основных параметров опорного давления и устойчивости выработок;

Методы исследований обусловлены комплексным подходом к предмету изучения - геомеханическим процессам, происходящим в толще пород над и под выемочным столбом и его контуре под влиянием горногеологических и горнотехнических факторов. В работе использованы следующие методы исследований:

- аналитико-эмпирический метод расчета основных параметров опорного давления;

- инженерный метод расчета деформаций отдельных элементов выработки;

- измерение напряжений в массиве соляных пород с помощью ультразвукового метода;

- шахтный метод измерения деформаций контура выработки и характера нагружения забойной крепи;

- комплексный подход к изучению геологического строения и прочностных свойств пород кровли;

Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту:

2. Способы проведения, охраны, крепления подготовительных выработок в слоистых слабоустойчивых глинисто-соляных породах, позволяющие сохранить их устойчивость на глубинах разработки 750-900 м и сроке службы до 10 лет.

4. Способ прогноза динамических проявлений горного давления по длине выемочного столба нижнего слоя на основе измерения деформирования контура подготовительной выработки, позволяющий до начала ведения очистных работ в нижней лаве определять потенциально опасные места с внезапными обрушениями пород кровли.

5. Обрушаемость пород непосредственной и основной кровли за закрепным пространством при выемке нижнего слоя не зависит от увеличения несущей способности забойной крепи с 250 до 785 кН/м2, а определяется геологическим строением и прочностными свойствами пород. При этом не исключается вероятность динамических осадок кровли на призабойное пространство.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

- установлено влияние скорости подвигания забоя на характер обрушения непосредственной кровли. При этом увеличение скорости подвигания забоя лавы с 3-4 м/сутки (наиболее характерное подвигание) до 6-7 м/сутки приводит к увеличению шага обрушения непосредственной кровли с 4-5 м до 8-12 м, а протяженности зоны временного опорного давления на 20-25 %;

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается представительным объемом выполненных натурных исследований, опытно-промышленными испытаниями и внедрением результатов исследований. Натурные исследования выполнены с использованием апробированных (в том числе и на угольных шахтах) методов и современной измерительной аппаратуры, применением современных методов теоретического анализа геомеханического состояния пород, вероятностно-статических методов обработки результатов измерений, удовлетворительной сходимостью (в пределах 80-90 %) результатов аналитико-эмпирических и натурных исследований. Основные результаты исследований вошли составной частью в «Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей», а также в соответствующие рекомендации по разупрочнению пород кровли и созданию зон «смягчения».

Практическое значение результатов исследований заключается в следующем:

- разработана методика определения пород основной и непосредственной кровли на обрушаемость;

- разработаны способы проведения и охраны подготовительных выработок с присечкой кровли выше IV сильвинитового слоя и глубине разработки свыше 750 метров;

Реализация результатов работы. На РУЛ «ПО «Беларуськалий» внедрены и использованы:

- рекомендации по разупрочнению пород основной и непосредственной кровли;

- рекомендации по параметрам создания зон «смягчения» по контуру выемочного столба;

- нормативные и методические документы по ведению горных работ на месторождении;

- рекомендации по под держанию, ремонту капитальных выработок.

Суммарный экономический эффект от внедрения разработанных технических решений составляет не менее 250 тыс. долларов США в год.

Личный вклад автора заключается:

- в разработке основной идеи работы, постановке задач исследований, разработке методологии и методик их решения, научном руководстве исследованиями;

- в разработке и проверке механизма обрушения пород позади очистного забоя после выемки верхнего слоя;

- в разработке новых способов проведения и охраны подготовительных выработок;

- в разработке классификации соляных пород на обрушаемость;

- в получении закономерностей формирования параметров опорного давления в зависимости от глубины разработки и ширины охранных целиков между смежными лавами;

- в обобщении и обосновании всех защищаемых положений.

Соискатель принимал непосредственное участие в экспериментальных работах, опытно-промышленных испытаниях, анализе полученных данных, статистической обработке результатов измерений, написании текста и его редактировании.

1988); на VI Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов соляной промышленности «Повышение эффективности процессов добычи и переработки соли» (Артемовск, 1988), на республиканской научно-технической конференции «Проблемы безопасной разработки калийных месторождений (Солигорск, 1990), на Международной научно-технической конференции «Энерго и материало-сберегающие экологически чистые технологии (Гродно, 2002), на Международной конференции «Современные гидромеханизированные крепи с большим сопротивлением (Польша, Устронь, 2003), на Международной научно-технической конференции «Минеральные ресурсы и человек» (Болгария, Варна, 2002), на IV Международной научной конференции «Физические проблемы разрушения горных пород» (РАН ИПКОН, М. 18-22 октября 2004), на технических совещаниях РУП «ПО «Беларуськалий» (Солигорск, 1982-2006), на научно-технических советах ЗАО «ВНИИГ» (Ленинград, 1980-1990), на научно-технических советах ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством» (Солигорск, 20022006).

Опубликованность результатов. По теме диссертации опубликовано 85 научных работ общим количеством 740 страниц, в том числе монография - 1, сборник нормативных и методических документов - 1, статей в научных журналах - 31, статей в научных сборниках - 32, тезисов докладов - 2, изобретений и патентов - 18.

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

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. Разработанные и испытанные в шахтных условиях способы снижения динамических проявлений горного давления позволили обеспечить безопасную и безаварийную работу нижних лав при слоевой выемке Второго и Третьего калийных пластов Старобинского месторождения.

2. Охрана и поддержание подготовительных выработок на срок до 3050 лет и глубинах разработки свыше 750 м возможна при правильной привязке их кровли относительно пласта и выполнении одного-двух ремонтов в процессе эксплуатации.

3. Повышение срока службы подготовительных выработок может быть обеспечено за счет применения новых технологических (бесцеликовых) схем отработки калийных пластов, которые одновременно будут снимать проблему динамических осадок кровли на призабойное пространство.

V X ХХУУХУХХХ x у -ЛУ- V - V

Рис. 6.14 Технологическая схема последовательной выемки слоев Третьего пласта с оформлением вентиляционного штрека верхней лавы позади очистного забоя: 1,2,3- конвейерный, транспортный, вентиляционный штреки нижней лавы;

4 - технологические выработки нижней и верхней лав;

5 - сбойка на вентиляционный штрек; 6,7, 8 - вентиляционный, конвейерный и транспортный штреки верхней лавы;

9 - выемочный комбайн; 10,11 - забойные крепь и конвейер; 12,13 - штрековые перегружатели; 14 - ленточный конвейер; 15 - бутовые полосы; 16 - анкерная крепь

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты исследований заключаются в следующем.

2. Разработана методика и получена аналитико-эмпирическая зависимость определения параметров опорного давления, а также методика определения устойчивости выработок в зоне влияния очистных работ, которые базируются на результатах шахтных исследований характера деформирования выработок, результатах измерений напряжений методом полной разгрузки, ультразвуковым и электрометрическим способами в подготовительных и очистных забоях. Неоднократные попытки разработки математических моделей деформирования слоистых глинисто-соляных пород вокруг выработок, а также вышележащей толще пород не увенчались успехом из-за отсутствия фактических данных о физико-механических свойствах пород, неоднозначности толкования механизма работы слоистых конструкций на контакте раздела 1,2,3 . .п сред.

3. Разработаны и испытаны способы проведения и охраны подготовительных выработок на глубинах свыше 750 м при привязке их кровли выше IV сильвинитового слоя.

7. На основании проведенных исследований разработаны мероприятия по снижению и полному устранению динамических осадок кровли, которые включают:

- отработку концевых участков выемочного столба камерной системой с управлением кровлей на податливых целиках;

- создание по контуру выемочного столба зон «смягчения» за счет частичной выемки запасов из междустолбовых охранных целиков;

- принудительное дообрушение пород основной и непосредственной кровли после выемки верхнего слоя с помощью буровзрывных работ;

- переход на технологию слоевой выемки калийных пластов с минимальными размерами охранных междустолбовых целиков или бесцеликовую выемку.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Губанов, Вячеслав Андреевич, Солигорск

1. Лупинович Ю.Н., Кислик В.З., Зеленцов И.И. Геологическое строение и условия формирования галогенной формации Припятской впадины // Геология и петрография калийных солей Белоруссии: Сб. научн. тр.-Л: 1969.-С.7-28.

2. Горкун О.П. Строение, периодичность и длительность отложения соленосной толщи Старобинского месторождения // Материалы по геологии районов соленокопления: Тр. ВНИИГ. М.: Недра, 1964, Вып.45. - С.5-22.

3. Копнин В.И. Строение и закономерности формирования морских хлоридных калиеносных ассоциаций. Автореф. дис. . док. геол-мин. наук. -Новосибирск, 1989. 33 с.

4. Валовая и селективная выемка пластов длинными забоями на калийных рудниках Белоруссии / В.А.Сорокин, П.А.Калугин, Б.И.Петровский и др. // Калий-91 : Сб. докл. междунар. конф., Гамбург, 26-29 мая 1991.-Гамбург, 1991.-С. 31-36.

5. Рациональное использование недр Старобинского калийного месторождения / И.С.Невельсон, В.Н.Зеленкин, В.И.Сергеев, К.Д.Васин // Горный журнал. -1978. №12. - С.6-8.

6. Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей: Утв. концерном «БелХИМНЕФТЕПРОМ» 23 ноября 1995. Солигорск. - Минск, 1995. -213 с.

7. Губанов В.А., Поляков А.Л., Гепоян П.А. Исследование прочностных свойств соляных пород продуктивного пласта Второго и Третьего горизонтов на руднике ЗРУ РУП «ПО «Беларуськалий» // Горная механика., №1-2, Солигорск, 2004. С.67-74.

8. Пермяков Р.С., Сорокин В.А., Зеленкин В.Н. и др. Опыт применения систем с обрушением кровли при разработке месторождений калийных солей // Обзорн. информ. / Сер. «Развитие калийной промышленности». М., НИИТЭХИМ, 1979. - 42 с.

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

10. Андреичев А.Н. Разработка калийных месторождений. -М.: Недра, 1966.-255 с.

11. Совершенствование техники и технологии слоевой селективной выемки Второго калийного пласта / Т.Е. Денкевич, П.П.Палто, Р.С.Пермяков,

12. B.А.Сорокин, Б.И.Петровский // Горный журнал. 1978. - № 12. - С. 10-13.

13. Комбинированная система разработки Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении / Р.С. Пермяков, В.Н. Зеленкин, Ю.Н. Николаев, В.А. Губанов и др. // Горный журнал. 1981. - № 10. - С.20-23.

14. Возможность применения системы разработки с обрушением кровли на Старобинском месторождении калийных солей / Р.С. Пермяков,

15. C.М. Ротькин, В.И.Раевский и др. // Пути снижения потерь при добыче калийных руд: Сб. научн. тр. JI.: 1978. - С. 42-43.

16. Слоевая выемка Третьего пласта на Старобинском калийном месторождении / В.А.Сорокин, Б.И.Петровский, Ю.Н.Николаев, В.А.Губанов и др. // Промышленное освоение Старобинского месторождения калийных солей: Сб. научн. тр. Д., 1986. - С.4-14.

17. Результаты шахтных испытаний двухслоевой выемки Третьего пласта на Старобинском месторождении / В.А.Сорокин, Б.И.Петровский и др. // Горный журнал. 1985. - № 12. - С. 34-36.

18. Опыт двухслоевой выемки мощного пласта сложного строения / А.Ф.Бублис, Б.А.Волков, В.А.Сорокин и др. // Технология и безопасность работ в калийных рудниках : Сб. научн. тр. Пермь, 1985. - С. 17-22.

19. Петровский Б.И. Разработка эффективных и безопасных технологий и средств очистной выемки сложноструктурных калийных пластов Старобинского месторождения: Автореф. дис. докт. техн. наук: 25.00.22; 05.05.06. Моск. гос. откр. унив. М., 2004. - 36 с.

20. Исследования проявлений горного давления и обоснование методик расчета основных параметров камерной системы разработки. Фонды БФ ВНИИГ. Отчет по теме 25-249. Заключительный. Рук. дог. М.П.Нестеров. -Минск, 1978.- 115 с.

21. Исследования прочности и расслаиваемости глинисто-соляных пород, скрепленных винтовыми штангами / Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. П Реф. Сб. «Калийная промышленность». Вып.1. НИИТЭХИМ. -М., 1977. С.6-8.

22. Учет горно-геологических условий месторождения в расчетах устойчивости выработок / Николаев Ю.Н., Губанов В.А. // Реф. Сб. «Калийная промышленность». Вып.1. НИИТЭХИМ. М., 1980. С.6-8.

23. Методика прогноза вертикальных деформаций междукамерных целиков / Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. // Реф. Сб. «Калийная промышленность». Вып.1. НИИТЭХИМ. М., 1980. С.4-6.

24. Проскуряков Н.М., Губанов В.А. Результаты определения напряжений в калийных рудниках ультразвуковым методом // Технология ибезопасность горных работ в калийных рудниках / Межвуз. сб. Перм. политехи, ин-т. Пермь, 1985. - С.76-80.

25. Дырдин В.В., Иванов В.В., Губанов В.А. Некоторые результаты оценки напряженного состояния соляных пород // Горный журнал, №10. -М. Недра, 1982.-С.46-48.

26. Губанов В.А., Николаев Ю.Н., Ясюкевич А.Г., Трофимов А.Ю. Измерение напряжений в массиве горных пород ультразвуковым методом // Физико-техн. проблемы разработки полезн. ископ. Вып.2. Наука. -Новосибирск, 1979. С. 106-108.

27. Сорокин В.А., Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. Способ охраны выработок с помощью компенсационных щелей // Информ. листок, БелНИИНТИ, № 87-78. Минск, 1987. - 4 с.

28. Николаев Ю.Н., Журавков М.А., Губанов В.А. и др. Способ охраны горных выработок // Авт. свид. № 1659658 (СССР) от 27 июля 1989 г. Опубл. в Б.И. № 24 30.06.91г.-С.125.

29. Рекомендации по охране подготовительных выработок при столбовой системе разработки в условиях Старобинского месторождения // Фонды БФ ВНИИГ. Рук. дог. Николаев Ю.Н, Солигорск. - 1984. -19 с.

30. Николаев Ю.Н., Губанов В.А. и др. Способ охраны горных выработок // Авт. свидетельство №1578349 (СССР) от 27 ноября 1987 г. Опубл. В Б.И. № 26 от 15.07.90. -С.135.

31. Николаев Ю.Н., Губанов В.А. и др. Способ проведения горной выработки по выбросоопасным пластам с неустойчивой кровлей // Авт. свидетельство № 1642042 (СССР) от 27 октября 1988 г. Опубл. В Б.И. № 14 от 15.04.91. -С.124.

32. Губанов В.А. Применение индукционных датчиков при исследовании проявлений горного давления // Калийная промышленность. Вып.1 /Реферат. Сб. изд. НИИТЭХИМ. -М. -1981. -С.12-15.

33. Динник А.Н., Моргаевский A.JL, Савин Г.Н. Распределение напряжений вокруг подземных выработок // Труды совещания поуправлению горным давлением изд. АН СССР. JL, - 1938. - С. 7-59.

34. Руководство по применению метода разгрузки керна с центральной скважиной для определения напряжений в осадочных породах // ИГД СО АН СССР. Новосибирск. - 1969. - С.125.

35. Hast N. The measurement of rock pressure in mines. «Sver. Qlol. Undersokn»ser. C., Arsbok, 1958, V.52, № 3.

36. Leeman E.R. The measurement of stress in roch. « J.Ofthe Soth Afr/ Jn St. Of Mining and Metallurq» sept, 1964.

37. Аксенов B.K., Курленя M.B., Акимов B.C. Определение дополнительных напряжений в массиве горных пород гидравлическими датчиками // Измерение напряжений в массиве горных пород. Новосибирск. -1970. — С .102-111.

38. Аксенов В.К., Курленя М.В. Некоторые особенности техники измерения напряжений в породном массиве гидравлическими датчиками // Измерение напряжений в массиве горных пород. Новосибирск. - 1972. -С.159-167.

39. Руководство по измерению изменений напряжений в угольном массиве скважинными гидравлическими датчиками // ИГД СО АН СССР. -Новосибирск. -1969. 33 с.

40. Геомеханические системы диагностики контроля состояния и свойств массива горных пород // Сб. науч. тр. Новосибирск. -1978. -140 с.

41. Курленя М.В., Аксенов В.К., Леонтьев А.В., Устюгов М.Б. Техника экспериментального определения напряжений в осадочных породах // Изд. «Наука», СО АН СССР. Новосибирск. - 1975. - 220 с.

42. Гершгал Д.А., Селищев Ю.А. Применение ультразвука в горной промышленности // Изд. ЦНИИТЭИ угля. 1962. С.182.

43. Кораблев А.А. Современные методы и приборы для изучения напряженного состояния массива горных пород // М., Наука. 1969. - 248 с.

44. Матвеев А.К., Мартынов Е.Г. Скорость распространения продольных ультразвуковых волн в ископаемых углях // Применение ультразвука к исследованию вещества / Сб. научн. тр. МОПИ, №7, 1958. -С.43-48.

45. Ржевский В.В., Ямщиков B.C. Акустические методы исследования и контроля горных пород в массиве // М., Наука. -1973. 165 с.

46. Ямщиков B.C. Ультразвуковые и звуковые методы исследования горных пород // Изд. МИРГЭМ. 1964. - 220 с.

47. Томин С.В. Расчет устойчивости непосредственной кровли очистных выработок // Горнотехнические проблемы: Научн. сообщ. / Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского. М., 1988. - С.79-85.

48. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука, 1987.-984 с.

49. Николаев Ю.Н., Журавков М.А., Губанов В.А., Ногин П.П., Лазуренко Н.А. Способ крепления горной выработки // Авт. свид. №1763674Ai (СССР) от 8 августа 1990 г. Опубл. в Б.И. №35 23.09.92. С.131.

50. Гмошинский В.Г. Горное давление на пологий угольный пласт в окрестности выработки // Уголь, №6,1957. С. 16-23.

51. Ходот В.В. Внезапные выбросы угля и газа // Госгортехиздат, 1961. -186 с.

52. Ардашев К.А. и др. Совершенствование управлением горным давлением при разработке наклонных и крутых пластов // М., Недра. 1967. -288 с.

53. Авершин С.Г. Горные удары // Углетехиздат. М., 1955. - 256 с.

54. Петухов И.М., Линьков А.М., Фельдман И.А. и др. Защитные пласты // Л., Недра. -1972. 262 с.

55. Петухов И.М., Сидоров B.C., Раевская Г.Г. О зоне опорного давления // Труды ВНИМИ. Сб. № 64,1968. С.208-215.

56. Петухов И.М., Линьков A.M., Сидоров B.C. Теория защитных пластов // Недра. М., 1976. - 286 с.

57. Федоров Н.А., Назин В.Л. Определение параметров опорного давления по известным смещениям кровли // Сб. научн. тр. Кузбас. политехнич. ин-та / Вып.79. 1975. - С.87-88.

58. Степанович Г.Я., Сылка Н.Л. Опорное давление впереди очистного забоя // Уголь Украины. 1989. - № 10. - С.5-7.

59. Takada A., Kawamura М. Estimation of subsurface qround layer usinq a data base system // Nomer. Meth/ Geomech.: Proc. 6th Int. Conf. Insbruch, 1988, -v.3. Rotterdam: Brookfield, 1988. - P. 2139-2143.

60. Борисов A.A. Основные закономерности механических процессов в литосфере (в шахтных и естественных полостях) // Уголь. 1989. - С. 10-16.

61. Рекомендации по разупрочнению пород основной кровли при слоевой выемке Второго и Третьего калийных пластов / Фонды ОАО «БелГОРХИМПРОМ». Договор № 782.С.99-2001, рук.дог. Губанов В. А. Вторая редакция. Солигорск-Минск, 2001. - 46 с.

62. Поляков А.Л. Анализ геологического строения кровли Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении калийных солей // Горная механика. Солигорск, 2002. - № 2. - С. 30-36.

63. Асанов В.А. Геомеханическая оценка устойчивости несущих элементов камерной системы разработки соляных месторождений: Автореф. дисс. докт. техн. наук: 25.00.20 /Горный ин-т УрО РАН. Пермь. - 2004. -С.12-13.

64. Губанов В.А. Об опорном давлении на Старобинском месторождении калийных солей // Безопасность труда в промышленности. -М.: Недра.-1983.-С.57-58.

65. Губанов В.А., Николаев Ю.Н., Карака В.В. Закономерности изменения опорного давления позади очистного забоя при разработке калийных солей // Калийная промышленность / Реф. Сб.: М., НИИТЭХИМ. -1983. -С.13-15.

66. Губанов В.А. Исследование зон опорного давления при отработке калийных пластов для обоснования параметров систем разработки (на примере Старобинского месторождения): Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.15.02 / Лен. горн. ин-т. Л., 1982. - 22 с.

67. Бочкарев В.Г. Гипотезы горного давления в очистных выработках / Горное дело. Энциклопедический справочник. Т.5. М.: Углетехиздат, 1958. - 333 с.

68. Якоби О. Практика управлением горным давлением. М.: Недра, 1987.-566 с.

69. Проскуряков Н.М. Управление состоянием массива горных пород: Учеб. для вузов. М.: Недра. - 1991. - 368 с.

70. Борисов А.А. Механика горных пород. М.: Недра, 1981. - 360 с.

71. Борисов А.А., Кайдалов Н.Н., Лабазин В.Г. Расчет опорного давления при плавном опускании кровли // Известия высш. учеб. заведений. Горный журнал. 1977. - № 10. - С. 23-27.

72. Петухов И.М., Сидоров B.C. К определению ширины зоны опорного давления / Труды ВНИМИ: Сб.82,1971. С.112-117.

73. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика // М.: Высшая школа, 1972. 268 с.

74. Рогов Е.И. Теория и методы математического моделирования производственных процессов в горном деле. Алма-Ата., Наука, 1973. -162 с.

75. Журавков М.А. Математическое моделирование деформационных процессов в твердых деформируемых средах / Курс лекций. Мн.: изд. БГУ. 2002.-456 с.

76. Андрушкевич С.Г., Борисов А.А., Борисов Д.Ф., Безкаравайный В.Г. и др. // Технология подземной разработки пластовых месторождений / М.: Недра, 1972.-536 с.

77. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложение / Алма-Ата.: Наука, 1964. 198 с.

78. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г. и др. Предварительные результаты испытаний комбинированной выемки III калийного пласта Старобинского месторождения // Фонды БФ ВНИИГа.1. Мн.: 1976.-46 с.

79. Губанов В.А., Поддесный В.А. О влиянии подработки на устойчивость подготовительных выработок // Совершенствование разработки соляных месторождений / Сб. научн. тр. Пермского полит, ин-та. Пермь. -1990. -С.16-21.

80. Катков Г.А., Журило А.А. Проявления горного давления при выемке пластов с труднообрушаемыми породами кровли // Уголь. 1983. -№ 8 - С.26-28.

81. Орлов А.А., Сетков В.Ю. Периодические (вторичные) осадки кровли и методы их выявления // Уголь Украины. 1973. - № 11. - С. 12-16.

82. Черняк И.Л. Применение гармонического анализа для исследований проявлений горного давления в очистных забоях // Уголь. 1989. - № 7. -С.7-10.

83. Зубов В.П., Калугин П.А., Смычник А.Д., В.М.Кириенко. Управление кровлей в лавах при слоевой системе разработки на рудниках ПО «Беларуськалий» // Горный журнал. 2003. - № 1. - С.26-30.

84. Атрашкевич А.А., Шокин Ю.П. и др. Физико-механические свойства горных пород, вскрытых шахтным стволом №1 Солигорского калийного комбината // Труды ВНИИГалургии. Л., 1962. - С. 128.

85. Антонов А.А. Исследование несущей способности неоднородных соляных целиков (на примере Старобинского месторождения) // Автореф. канд. дис. Л., 1974. - 22 с.

86. Ливенский B.C. Исследование реологических свойств соляных пород для оценки устойчивости обнажений кровли (на примере Старобинского месторождения) // Автореф. канд. дис. Л., 1973. - 22 с.

87. Антонов А.А., Проскуряков Н.М. Исследование деформаций целиков при отработке калийных пластов Старобинского месторождения // Разработка соляных месторождений / Межвуз. тем. Сб. №19. Пермь, 1973. -С. 18-23.

88. Пермяков Р.С., Соломенцев Г.Г., Гаркушин П.К. Исследование физико-механических свойств процесса деформирования и разрушениясоляных пород // JL, труды ВНИИГ, 1974. Вып. 67. - С. 108-119.

89. Проскуряков Н.М., Фомина В.Д., Рожков В.К. Газодинамические явления на Солигорских рудниках // Мн.: Полымя, 1974. 218 с.

90. Методические указания по выбору мер охраны для существующих, строящихся и проектируемых объектов на территориях, подрабатываемых калийными рудниками. JL, Труды ВНИИГ, 1975. - 123 с.

91. Степанов К.А. Угловые параметры сдвижения на Солигорских калийных рудниках // Труды ВНИИГ, 1974. Вып.67. - С.38-45.

92. Проскуряков Н.М., Антонов А.А., Ливенский B.C. Исследование физико-механических свойств соляных пород Старобинского месторождения // Зап. ЛГИ, 1975. Вып. 1, т.61. -С.73-78.

93. Карташов Ю.М., Ливенский B.C., Проскуряков Н.М., Губанов В.А. Экспериментальные исследования бокового распора в соляных породах // Известия вузов «Горный журнал». 1975. - № 6. - С. 20-23.

94. Зборщик М.П. Охрана выработок глубоких шахт в выработанном пространстве / Киев., Техника. 1978. - 366 с.

95. Селезень А.А., Марков А.И., Жулин Ю.П. Поддержание выработок в разрушенных отсечными скважинами породах / Уголь Украины. 1989. -№ 7.-С.11-12.

96. Шецер М.Г. Об улучшении состояния горных выработок / Уголь Украины. 1990. -№ 1. - 8 с.

97. Кошелев К.В., Петренко Ю.А., Новиков А.О. Охрана и ремонт горных выработок / М., Недра. 1990. - 370 с.

98. Зборщик М.П., Пилюгин В.И. Влияние техногенных зон повышенных напряжений в подрабатываенмой толще на проявления горного давления при отработке пологих пластов на больших глубинах / Уголь Украины. -2005. -№ 1. -С.5-10.

99. Ногин П.П., Петровский Б.И., Губанов В.А. Закономерности процесса деформирования горных выработок на Солигорских калийных рудниках и инженерный метод расчета срока их службы вне зоны влияния очистных работ // Горная механика. 2003. - № 1. - С.48-54.

100. Губанов В.А., Подлесный И.А. Новый способ проведения и поддержания выработок в неустойчивых породах // Шахтное строительство.- М., Недра, 1990. № 9. - 29 с.

101. Николаев Ю.Н., Губанов В.А. и др. Охрана подготовительных выработок с помощью арочной крепи // Безопасность труда в промышленности. М., Недра, 1987. -№ 11.- С.46-47.

102. Бурков Ю.В. Технология возведения сталебетонной крепи в горных выработках с использованием шитовой инвентарной опалубки / Уголь. 1998. - № 5. - С.31-33.

103. Вольфсон М.П. и др. Опыт применения новых конструкций выдвижных предохранительных крепей при проходке выработок / Горный журнал. -1997. № 3. - С. 27-30.

104. Золотарев Г.М. Перспективы применения технологии «Булл Флекс» на шахтах Российской Федерации / Уголь. 1997. - №10. - С.11-12.

105. Губанов В.А., Ясюкевич А.Г., Подлесный В.А. Исследование способов поддержания выемочных штреков, пройденных в неусточивых породах // Разработка калийных месторождения / Межвуз. сб. научн. тр. Пермский политехи, ин-т. -1989. С.63-67.

106. Селезень А.Л., Тупиков Б.Т. Поддержание выработок крепью КПС в сложных горно-геологических условиях//Уголь Украины. 1986. -№6.- С.29-30.

107. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г., Подлесный В.А., Пасюк Э.Б. Поддержание выработок в условиях слабоустойчивых пород кровли на калийных рудниках // Безопасность труда в промышленности. -М., Недра, 1991.-№ 5.-С. 52-55.

108. Николаев Ю.Н., Журавков М.А., Губанов В.А., Ногин П.П., Матвеев Б.Н., Тараканов В.А. Способ охраны горных выработок // Авт. свид. № 1659658 А, (СССР) от 27 июля 1989 г. Опубл. в Б.И. №24 от 30.06.91 г. -С.125.

109. Клишин Н.К., Марченко Г.Н., Васильев В.В. Разработка бесшпуровой технологии упрочнения кровель в лавах // Уголь. -1989. № 5. -С. 30-32.

110. Хансиваров Р.К. Результаты испытания способа упрочнения кровли армированием//Уголь Украины. 1989. -№ 9.-С. 15-16.

111. Именитов В.Р., Баранов А.О. и др. Тросоинъекционное упрочнение горных пород // Горный журнал. М. : Недра, 1989. - № 11. -С.23-25.

112. Васильев В.В., Ацепко О.Е. Методические вопросы выбора химических составов для упрочнения горных пород // Сб. научн. тр. ИГД им.Скочинского. -М., 1984, Вып. № 224. С. 87-92.

113. Заславский Ю.З. и др. Инъекционное упрочнение горных пород // М.: Недра, 1984. -320 с.

114. Томин С.В. Метод расчета смоло-инъекционного упрочнения трещиноватых горных пород вокруг подготовительных выработок // Проведение, крепление и поддержание горных выработок / Сб. научн. тр. ИГД им.Скочинского. М., 1989. - С. 83-89.

115. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных щахтах СССР / Л.: ВНИМИ, 1978.-210 с.

116. Николаев Ю.Н., Губанов В.А. Метод прогноза устойчивости подготовительных выработок в зоне очистных работ / Промышленное освоение Старобинского месторождения калийных солей: Сб. научн. тр. ВНИИГ. Л.: 1986. -С.49-55.

117. Николаев Ю.Н., Губанов В.А. и др. Охрана выработок на глубоких горизонтах калийных рудников / Безопасность труда в промышленности. -М., Недра, 1985. № 2. - С. 55-57.

118. Николаев Ю.Н., Губанов В.А., Ясюкевич А.Г., Пасюк Э.Б. Охрана выработок, проводимых вприсечку к отработанному пространству / Разработка калийных месторождений. Изд-во Пермского полит, ин-та. -Пермь.-1984.-С.44-52.

119. Губанов В.А. Результаты исследования опорного давления на Старобинском месторождении при различной глубине разработки и ширине охранных целиков между лавами / Реф. сб. «Калийная промышленность», Вып.6. -М.: НИИТЭХИМ, 1982. -С.6-8.

120. Рекомендации по поддержанию горных выработок при их подработке столбовыми системами разработки на рудниках ПО «Беларуськалий» / Фонды ОАО «БелГОРХИМПРОМ» (БФ ВНИИГ). Отчет по теме 13.С.88-91, этап 10. Рук. дог. Новокшонов В.Н. 1991. -32 с.

121. Губанов В.А., Подлесный В.А. О влиянии подработки на устойчивость подготовительных выработок / Совершенствование разработки соляных месторождений. Изд. Пермского полит, ин-та. Пермь, 1990. - С.16-21.

122. Пиховкин B.C., Коренной Ю.П., Ермаков А.Н. Подработка выработок в условиях слабых вмещающих пород / Уголь Украины. 1990. -№ 12.-С.6-7.

123. Бахтин А.Ф., Булавка Е.И. Отработка под или надработанных пластов на шахтах Красноармейского района Донбасса / Уголь Украины. -1990. № 1. - С.5-9.

124. Крепление тонкослоистой кровли калийных пластов винтовыми анкерами / Т.Е.Денкевич, В.А.Сорокин, Т.П.Петрушков и др. // Шахтное строительство. 1972. - № 7. - С. 20-23.

125. Совершенствование техники и технологии слоевой селективной выемки Второго калийного пласта / Т.Е.Денкевич, П.П.Палто, Р.С.Пермяков, В.А.Сорокин, Б.И.Петровский // Горный журнал. -1978. № 12. - С. 10-13.

126. Сорокин В.А., Денкевич Т.Е., Сергеев В.И. Опыт отработки Третьего калийного пласта комплексами КМ-81 // Горный журнал. 1978. -№12.-С. 10-13.

127. Петровский Б.И., Волков Б.А., Максачев В.И. Исследование проявлений горного давления при выемке Третьего пласта комплексами КМ-81Э // Калийная промышленность: Научн.-техн.реф.сб. М. : НИИТЭХИМ, 1980, Вып. 5.-С. 1-4.

128. Петровский Б.И., Губанов В.А. Взаимодействие механизированных крепей с кровлей при разработке Старобинского месторождения калийных солей. М.: Изд-во МП У, 2003. -152 с.

129. Опыт использования и перспективы совершенствования технологии селективной выемки калийных пластов Старобинского месторождения / Л.И.Томчин, В.А.Сычевский, Б.И.Петровский и др. // Горная механика. -1999. № 1. - С. 49-55.

130. Пермяков Р.С., Сорокин В.А., Петровский Б.И. Результаты испытаний опытного образца комплекса КДС для раздельной выемки калийных пластов // Горный журнал. 1978. - № 1. - С. 13-15.

131. Калийная промышленность Франции: Обзорная информация / Развитие калийной промышленности. М.: НИИТЭХИМ. - 1980. - Вып.4. -69 с.

132. Стрекденфинжер М. Калийная промышленность Франции // Глюкауф. 1988. -№ 12. - С. 13-20.

133. Кастеллс К. Калийная и соляная промышленность Испании // Глюкауф. 1977. -№ 3. - С. 19-30.

134. Gimn W., Sieqmindt V. Jnternationalen Stand and Entwiklunqstendenzen bei verlustormen Abbauverfaren im Kaliberqbau // Neue Berqbautechnik. 1975. - 5 Iq. -H.l 1. - S.828-835.

135. Сребный M.A. Перспективная технология разработки пластов на шахтах АООТ «Ленинскуголь» // Уголь. 1987. - № 5. - С. 10-12.

136. Гапанович Л.Н., Ягодкин Г.Н. Совершенствование технологии очистных работ на шахтах России // Горный вестник. 1997. - №5. - С. 16-21.

137. Бесцеликовая отработка пластов / Ю.ЛХудин., М.И.Устинов, А.В.Брайцев и др. М.: Недра, 1983. - 280 с.

138. Бажин Н.П., Райский В.В., Волков Ю.В. Охрана подготовительных выработок без целиков. -М.: Недра, 1975.-294 с.

139. Борисов А.А. Расчеты горного давления в лавах пологих пластов. -М.: Недра, 1964.-276 с.

140. Кузнецов Г.Н. О механизме взаимодействия боковых пород и крепи в очистных выработках пологопадающих пластов каменного угля : Труды ВНИМИ. Л., Углетехиздат, 1953. - Вып. 27. - С. 43-49.

141. Цимбаревич П.М. Механика горных пород. М. : Углетехиздат, 1948.-179 с.

142. Кузнецов С.Т. О направлениях совершенствования механизированных крепей и приемов активного управления кровлей при их применении. -М.: ЦНИИЭНТИ, 1970. 152 с.

143. Давидянц В.Т. Совершенствование способов и средств управления кровлей на шахтах Донбасса. 2-е изд., перераб. - М.: Недра, 1969. - 277 с.

144. Орлов А.А., Сетков В.Ю., Баранов С.Г. и др. Взаимодействие механизированных крепей с кровлей. М.: Недра, 1976. - 336 с.

145. Глушихин Ф.П. Трудноуправляемые кровли в очистных забоях. -М.: Недра, 1974.-191 с.

146. Jacobi О. Die Bewegungen zerbrochener Gesteinsschichten um bergmannische Hohlraume // Gluckauf-1957. № 4. - S. 45-46.

147. Кузнецов Г.Н. Исследование проявлений горного давления при применении механизированных крепей. JI.: Фонды ВНИМИ, 1956. - 81 с.

148. Эксплуатация механизированных крепей и пути их совершенствования: Учеб. для горных вузов / С.Т.Кузнецов, В.Ф.Крылов, Ф.П.Глушихин и др.; Под общей ред. С.Т.Кузнецова. М.: Недра, 1974. -188 с.

149. Горев В.В., Григорьев В. Л. Периодические давления основной кровли и зависания пород в комплексно-механизированных лавах шахт Интинского месторождения // Добыча угля подземным способом. М. : ЦНИЭИуголь. - 1980. - № 10. - С. 26-30.

150. Илыптейн A.M. Закономерности проявления горного давления в лавах пологопадающих пластов каменноугольных месторождений. М. : Углетехиздат, 1958. - 272 с.

151. Мукушев М.М., Семенов Ю.А., Огарков Б.Ф. Особенности работы механизированной крепи при высоких скоростях подвигания очистного забоя // Уголь. 1975. - № 2. - С. 45-49.

152. Григорьев Г.Ф., Гапанович А.Н. Современный опыт разработки мощных угольных пластов за рубежом. М.: ЦНИЭИуголь. -1969. - 47 с.

153. Методические указания по статистической обработке и анализу результатов исследований проявлений горного давления. Л.: ВНИМИ, 1976.-164 с.

154. Баранов С.Г. Некоторые вопросы взаимодействия механизированных крепей с кровлей // Горное давление, сдвижение горных пород и методика маркшейдерских работ : Тр. ВНИМИ. Л., 1969. - Вып. 73. -С. 351-360.

155. Петровский Б.И. Определение необходимой скорости подвигания двухслоевых лав по условиям горного давления // Калийная промышленность. М.: НИИТЭХИМ. - 1983. - Вып.4. - С.5-8.

156. Тархов Е.Н., Юдин Р.Э., Яворский Б.Н. Изучение деформирования подрабатываемой соленосной толщи // Безопасность труда в промышленности. -1979. № 1. - С. 53-55.

157. Рекомендации по разупрочнению кровли в 4-х комбайновых лавах в районе 12-й юго-восточной панели гор.-420 м рудника ЗРУ / Фонды ОАО «БелГОРХИМПРОМ». Договор № 547.0.95-98, этап 7.1. Рук. дог. Губанов В.А. 1998.-29 с.

158. Рекомендации по разупрочнению кровли в 4-х комбайновых лавах в районе 2-й северо-западной панели гор.-290 м рудника ЗРУ / Фонды ОАО «БелГОРХИМПРОМ». Договор № 547.0.95-98, этап 7.1. Рук. дог. Губанов В.А. 1998.-36 с.

159. Орлов А.А. Взаимодействие механизированных крепей с тяжелой кровлей // Уголь Украины. 1981. - № 1. - С. 8-10.

160. Фрумкин Р.А., Окалелов В.Н. О классификации условий отработки лав на пологих пластах Донбасса // Уголь. 1979. - № 7. - С. 15-30.

161. Петровский Б.И., Максачев В.И., Романова В.П. Определение характера и параметров вторичных осадок кровли при разработке Старобинского месторождения четырехкомбайновыми лавами // Калийная промышленность. М.: НИИТЭХИМ. - 1981. - № 3. - С. 5-8.

162. Результаты шахтных испытаний двухслоевой выемки Третьего пласта на Старобинском месторождении / В.А.Сорокин, Б.И.Петровский,

163. A.Ф.Бублис, П.И.Калиниченко // Горный журнал. 1985. - № 12. - С.34-36.

164. Исследование горного давления при слоевой выемке Третьего пласта / В.А.Сорокин, Б.И.Петровский, Ю.Н.Николаев, В.А.Губанов // Калийщик Солигорска. -1987. 6 марта. - 4с.

165. Особенности проявления горного давления при слоевой выемке Третьего калийного пласта / В.А.Сорокин, Б.И.Петровский, Ю.Н.Николаев,

166. B.А.Губанов // Калийщик Солигорска. 1987.13 марта. - 6с.

167. Губанов В.А. О несущей способности забойной крепи при слоевой выемке Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении / Горная механика. 2005. - № 1. - С.3-10.

168. Рекомендации по безопасному ведению работ в нижней лаве в варианте с последовательной выемкой слоев Третьего пласта на руднике ЗРУ / Фонды ОАО «БелГОРХИМПРОМ». Договор № 70.С.89-90, этап 4.1. Рук. дог. Петровский Б.И. 1998. - 58 с.

169. Крепи механизированные для лав. Основные параметры. Общие технические требования. ГОСТ 28597-90. Государственный Стандарт СОЮЗА ССР. М.: -1990.6 с.

170. Волков Б.А., Петровский Б.И., Губанов В.А. // Система контроляопасных обрушений кровли в лавах (СКОК-2) на рудниках РУП «ПО «Беларуськалий» / Горная механика, № 1. Солигорск. -1998. - С. 15-17.

171. Гавриков А. А., Курчевский А.Н., Хаустович О.Э. Автоматизированная система управления и контроля горного давления, результаты работы и анализ полученных экспериментальных данных // Горная механика, № 1. Солигорск. - 2002. - С.71-80.

172. Губанов В.А. Исследование характера деформирования кровли в призабойном пространстве при эксплуатации в очистном забое двух типов гидромеханизированных крепей / Горная механика, № 1. Солигорск. - 2005. -С.10-17.

173. Рекомендации по оптимальной расстановке забойной крепи в лаве №9 рудника ЗРУ / Фонды ЗАО «СИПР с ОП». Договор № 12/02, этапы 7.1.2, 7.2.2,7.3. Рук. дог. Волков Б.А. Солигорск. - 2004. - 24 с.

174. Рекомендации по параметрам крепления забоя лавы № 64 гор. -430 м рудника 1 РУ / Фонды ЗАО «СИПР с ОП». Договор № 58/04, этап 1.2. Рук. дог. Губанов В.А. Солигорск. - 2004. - 33 с.

175. Губанов В.А., Щерба В.Я., Поляков А.Л. Исследование механизма обрушения пород кровли на рудниках Старобинского месторождения / Горный журнал, № 8. Изд. дом «Руда и металлы». М.: 2004. - С. 94-96.

176. Повышение устойчивости подготовительных выработок угольных шахт / И.Ю.Заславский, В.Ф. Компанией, А.Г.Файвигиенко, В.М. Елещенков. -М., Недра. -1991.-237 с.

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

178. Муров В.М. Повышение эффективности технологических схем очистных работ на шахтах / М., Недра. 1988. - С.165-177.

179. Бахтин А.Ф., Батманов Ю.К. Совершенствование схем планировки горных работ на глубоких шахтах Донбасса / Обзор, ЦНИЭИ уголь. М., 1984. -128 с.

180. Кошелев К.В., Томасов А.Г. Поддержание, ремонт и восстановление горных выработок / М., Недра. 1985. - 215 с.

181. Полтавец В.И., Компанеец В.Ф., Полухин В.А. Проведение и охрана выработок на больших глубинах / Уголь Украины. 1999. - С. 23.

182. Технологические схемы выемки Второго и Третьего калийных пластов с минимальными потерями полезного ископаемого в охранных целиках // Фонды ЗАО «СИПР с ОП». Договор № 39/02, этап закл. Рук. дог. Николаев Ю.Н. Солигорск. - 2005. - 60 с.

183. Башура А.Н., Прушак В .Я., Щерба В.Я. и др. Слоевая выемка Третьего пласта сближенными лавами / Горная механика, №3, Изд. ЗАО «ИПР с ОП». Солигорск. - 2003. - С.27-33.

184. Патент № 7901 РБ, МКИ Е 21 С 41/04. Способ бесцеликовой разработки пологих полезных ископаемых сложного строения / Петровский Б.И., Волков Б.А., Губанов В.А., Калиниченко П.И., Чужов В.Н., Плескунов

185. B.Н. № 20011036А; Заявлено 04.12.2001; Опубл. 30.06.03 // Афщыйны бюллетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь. - 2003. -№ 2. - С. 56.

186. Инструкция по выбору способа и параметров разупрочнения кровли на выемочных участках / Л., ВНИМИ. - 1991. - 102 с.

187. Кузнецов С.Т., Семенов Ю.А., Шишкин В.П., Мукушев М.М. / Разупрочнение труднообрушаемых кровель угольных пластов. М. : Недра, 1987.-200 с.

188. Управление труднообрушаемыми кровлями методом передового торпедирования / Ю.А.Семенов, Ю.Л. Худин, М.М.Мукушев, А.Е. Байкеншин. ЦНИИЭИуголь. - 1980. - 33 с.

189. Воскобоев Ф.Н., Бугатский В.М., Гусельников Л.И., Джигрин А.В и др. Способы активного управления геомеханическим состоянием массива горных пород при подземной разработке угольных месторождений России.1. C.П.-2003.-395 с.

190. Каталог рекомендуемых способов управления геомеханическим состоянием горного массива для угольных шахт России. М.: Изд. ННЦГП

191. ИГД им. А.А.Скочинского. 2003. - 98 с.

192. Толвай А.И. Возможные варианты управления труднообрушаемой кровлей при первичной посадке / Уголь Украины. 1998. - № 6. - С. 11-14.

193. Литвинский Г.Г., Куленич В.И. Способ активной предварительной разгрузки пород под забоем выработки / Уголь Украины. 1998. - № 4. -С. 16-19.

194. Овчинников В.Ф. Критерии комбинированного способа разупрочнения труднообрушаемой кровли, исключающего ее торпедирование / Уголь Украины. -1996. № 3. - С. 9-12.

195. Овчинников В.Ф. Разработка оптимального варианта комбинированного способа управления труднообрушаемой кровлей без торпедирования / Уголь Украины. 1996. - № 5-6. - С. 18-19.

196. Овчинников В.Ф. Критерии ограничения разупрочнения кровли на выбросоопасных пластах / Уголь Украины. 1998. - № 5. - С. 18-19.

197. Губанов В.А., Плескунов В.Н., Ищенко Р.В. Оценка геологического строения кровли Третьего калийного пласта выше IV сильвинитового слоя / Горная механика, № 3-4, Изд. ЗАО «ИПР с ОП». -Солигорск. 2004. - С.10-18.

198. Губанов В.А., Поляков А.Л., Ясюкевич А.Г. Исследование трещиноватости соляных пород от ведения буровзрывных работ при разупрочнении пород основной кровли / Горная механика, № 3-4, Изд. ЗАО «ИПР с ОП». Солигорск. - 2002. - С.77-80.

199. Назаренко Ю.Б., Крылов И.В. Влияние буровзрывных работ (БВР) на формирование глубинных зон разрушения вокруг горных выработок / Шахтное строительство. -1990. -№12. С. 15-17.

200. Патент 1821 РБ, Е 21 В 41/18. Стопорное устройство для доставки монозаряда в скважину / В.Я.Прушак, В.Я.Щерба, В.А.Губанов,

201. A.Г.Ясюкевич. № 20040265; Заявлено 05.31.2004; Опубл. 03.30.2005 // Афщыйны бюллетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь. - 2005. - № 1. -С. 201.

202. Рекомендации по параметрам создания зон «смягчения» при слоевой выемке Третьего калийного пласта / Фонды ЗАО «СИПР с ОП». Договор № 69/01, этап 7.3. Рук. дог. Губанов В.А. Солигорск. - 2003. -21 с.

203. Рекомендации по поддержанию центрального штрека верхней лавы на опытно-промышленной панели рудника 4 РУ / Фонды БФ ВНИИГ. Договор № 70.89-90, этап 5.4. Рук. дог. Петровский Б.И., отв. исполнитель Губанов В.А. Солигорск. - 1989. - С. 178-200.

204. Николаев Ю.Н., Ногин П.П., Губанов В.А. и др. Испытание анкерной крепи на Солигорских калийных рудниках / Подземное и шахтное строительство. М., Недра, 1991. - № 9. - С. 19-21.

205. Патент 1734 РБ, Е 21 D 21/00. Анкер для крепления горных выработок / В.Я.Прушак, В.Я.Щерба, Ю.Н.Николаев, О.Г.Гринкевич,

206. B.А.Губанов. № 20040285; Заявлено 09.15.04; Опубл. 12.30.04 // Аф1цыйны бюллетэнь / Дзярж. пат. ведамства Рэсп. Беларусь. - 2004. - № 4. - С. 257.

Информация о работе

Губанов, Вячеслав Андреевич
доктора технических наук
Солигорск, 2006
ВАК 25.00.20

Диссертация

Обоснование геомеханических параметров охраны и поддержания подготовительных и очистных выработок при разработке калийных месторождений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы