Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Обоснование и разработка технологии закладки вертикальных горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим

ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование и разработка технологии закладки вертикальных горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим"

Па правах рукописи

ИСАЕНКО Алексей Владимирович

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЗАКЛАДКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ГОРЕЛЫМИ ПОРОДАМИ, УПРОЧНЕННЫМИ ВЯЖУЩИМ

Специальность 25.00.22 - «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово-2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет»

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор Угляница Андрей Владимирович

доктор технических наук, старший научный сотрудник Бурков Юрий Васильевич;

кандидат технических наук, доцент Политов Александр Петрович

Ведущая организация

- ОАО «Кузбассгипрошахт»

Защита состоится 5 мая 2006 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 212.102.02 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет» по адресу: 650026, г. Кемерово, Весенняя, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет».

Автореферат разослан «25» (Ц^кй/ЪЦ_2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Иванов В. В.

Яооб А

6742.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. При закрытии и реконструкции угольных шахт, согласно требованию нормативных документов, необходимо во всех выработках на расстоянии не менее 10 м от сопряжения со стволом возводить водоупорные изолирующие перемычки; производить закладку ликвидируемых вертикальных вскрывающих горных выработок водоупорным безусадочным материалом для предотвращения фильтрации воды между водоносными горизонтами, выхода рудничного газа из выработанного пространства на поверхность горного предприятия и просадки земной поверхности на участке, прилегающем к вертикальной выработке.

В связи с реструктуризацией угольной промышленности в России в последние годы было закрыто 188 угольных шахт, в том числе в Кузбассе закрыта 41 шахта и ликвидировано 157 вертикальных стволов. Закладка ликвидируемых вертикальных выработок на этих шахтах произведена либо некачественно -стволы засыпали грунтом или породой из шахтных отвалов, либо вообще не производилась, когда ограничивались возведением изолирующих перемычек в устьевой часта вертикальной выработки и затоплением ее протяженной части. В результате такой ликвидации на прилегающих к ликвидированным горным предприятиям территориях произошло резкое ухудшение экологической обстановки, выразившееся в просадке земной поверхности, ее подтоплении, загазованности помещений заглубленных зданий и сооружений и т. п.

В местах ликвидации шахт только в Кузнецком и Донецком бассейнах количество зон по выделению вредных газов превысило 1270; количество провалоопасных зон - 4800; гидрохимические анализы сточных вод выявили настоятельную необходимость проведения работ по строительству и реконструкции очистных сооружений практически во всех зонах ликвидации шахт.

В последние годы в Российской Федерации проводилась большая работа по разработке эффективных технических и технологических решений по ликвидации и реконструкции угольных шахт. Однако на сегодняшний день ни один из известных способов закладки выработанного пространства, применительно к условиям вертикальных вскрывающих горных выработок, научно не обоснован, отсутствуют методики определения рациональных параметров закладки, применяемые способы закладки обладают значительной трудоемкостью и стоимостью вследствие использования дорогостоящих закладочных материалов и технологических приемов реализации.

Дешевым и доступным материалом для закладки ликвидируемых вертикальных выработок являются горелые породы шахтных отвалов. При упрочнении горелых пород вяжущим можно получить закладочную смесь с необходимыми для закладки фильтрационными, компрессионными и прочностными свойствами.

На основании вышеизложенного представляется актуальным разработка технологических решений по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок угольных шахт горелыми породами, упроч^од^лщ gsjftcyirçHNt.,, д Jt

библиотека ' !

СПете| О»

•• I m

Дель работы - разработка технологических решений по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок угольных шахт горелыми породами, упрочненными вяжущим, для обеспечения экологической безопасности прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах.

Идея работы заключается в исследовании и учете фильтрационных, компрессионных и прочностных свойств горелых пород, упрочненных вяжущим, при формировании закладочного массива способом раздельного послойного бетонирования в ликвидируемой вертикальной выработке.

Задачи исследований;

- оценить пригодность горелых пород шахтных отвалов для закладки ликвидируемых вертикальных горных выработок;

- установить закономерности процесса формирования в вертикальной горной выработке закладочного массива из горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного бетонирования;

- оценить возможность возведения изолирующих водоупорных перемычек на сопряжениях ликвидируемой вертикальной выработки с горизонтами из бетонов на основе горелых пород;

- разработать технологию закладки вертикальных горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим, и методику определения ее рациональных параметров.

Методы исследований. Оценка пригодности горелых пород шахтных отвалов для закладки ликвидируемых вертикальных горных выработок и возведения на их сопряжениях с горизонтами изолирующих перемычек, а также установление закономерностей процесса формирования в вертикальной выработке закладочного массива из горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, осуществлены путем лабораторных экспериментальных исследований по стандартным методикам ГОСТов, обработки результатов экспериментальных исследований методами математической статистики и численных расчетов на персональном компьютере.

Разработка технологии закладки вертикальных горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим, и методики определения ее рациональных параметров осуществлена на основе анализа и обобщения результатов выполненных исследований.

Научные положения, защищаемые автором:

- компрессия закладочного массива из горелых пород в вертикальной выработке в интервале глубин до 1000 м может достигать 8 - 59 %, а коэффициент фильтрации - Кф = 245 м/сут, поэтому горелые породы шахтных отвалов без дополнительных мероприятий по их упрочнению вяжущим непригодны для закладки вертикальных выработок;

- компрессия закладочного массива из горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, в вертикальной выработке, прямо пропорциональна скорости укладки бетона, причем при уменьшении скорости укладки бетона ниже критической, равной

16,8-24,4 м/сут, снижение компрессии не происходит и в возрасте 8 месяцев закладочный массив с пустотами, заполненными вяжущим на 100 %, приобретает свойства водоупора;

- предел прочности при сжатии бетонов на основе горелых пород зависит от их гранулометрического состава, изменяется от 4,25 до 12,95 МПа и при водонасыщении снижается на 9—12 %, что позволяет применять бетоны на основе горелых пород для возведения изолирующих водоупорных перемычек на сопряжениях вертикальных выработок с горизонтами;

- экологическую безопасность прилегающих к ликвидируемой вертикальной выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах обеспечивает технология, предусматривающая возведение на сопряжениях вертикальной выработки с горизонтами изолирующих упорных перемычек из бетонов на основе горелых пород, приготовление сухой смеси горелых пород и известково-цементного вяжущег о, послойную закладку выработки приготовленной смесью с проливом каждого уложенного слоя водой и определение рациональных параметров закладки на основе разработанной расчетной методики.

Научная новизна работы заключается;

- в установлении зависимостей компрессии и коэффициента фильтрации горелых пород от их гранулометрического состава и обосновании непригодности неупрочненных вяжущим горелых пород для закладки вертикальных горных выработок;

- в установлении зависимостей компрессии и коэффициента фильтрации горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного бетонирования, от степени заполнения пустот вяжущим, сроков твердения и скорости укладки бетона;

- в установлении закономерностей влияния гранулометрического состава заполнителя из горелых пород на прочностные свойства бетонов;

- в обосновании и разработке научно обоснованных принципов закладки вертикальных вскрывающих горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, положенных в основу разработанной технологии.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением стандартных методов исследования; использованием известных методов измерения исследуемых величин и серийно выпускаемых датчиков и приборов, прошедших метрологический контроль; применением классических методов математической статистики и известных методов численных расчетов; применением статистических критериев для контроля качества аппроксимации экспериментальных данных математическими зависимостями; достаточным объемом экспериментальных исследований.

Личный вклад автора заключается:

- в проведении лабораторных экспериментальных исследований по изучению прочностных свойств бетонов, изготовленных на основе горелых

пород, компрессионных и фильтрационных свойств неупрочненных вяжущим горелых пород;

- проведении лабораторных экспериментальных исследований по установлению зависимостей компрессии и коэффициента фильтрации горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, от степени заполнения пустот вяжущим, сроков твердения и скорости укладки бетона;

- обосновании и разработке технологии закладки вертикальных вскрывающих горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим способом раздельного послойного бетонирования.

Научное значение работы заключается в установлении закономерностей процесса формирования в вертикальной горной выработке закладочного массива из горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, и разработке на их основе технологии закладки этих выработок и методики определения ее рациональных параметров.

Практическая ценность. Применение разработанных технологических решений по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок угольных шахт горелыми породами, упрочненными вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, позволяет обеспечить экологическую безопасность прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах.

Реализация работы. Основные положения диссертационной работы вошли составной частью в нормативный руководящий документ «Рекомендации по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок при ликвидации и реконструкции угольных шахт» (ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2004), который утвержден ОАО «Кузбассгипрошахт» и ОАО «Кузниишахтострой», и используется Кузбассгипрошахтом при проектировании ликвидации вертикальных выработок.

Результаты работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров специальностей «Шахтное и подземное строительство» и «Промышленное и гражданское строительство».

Апробация работы. Основные результаты и выводы диссертации докладывались и обсуждались: на Российско-китайском симпозиуме «Строительство шахт и городских подземных сооружений» (Кемерово, 2000); на IV Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс-2001» (Кемерово, 2001); на VI Международном научном симпозиуме имени академика М. А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2002); V Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности в угольных регионах» (Кемерово, 2002); II Областной научной конференции «Молодые ученые Кузбассу» (Кемерово, 2002); II Российско-китайском симпозиуме «Строительство шахт и городских подземных сооружений» (Кемерово, 2002); Ш Российско-китайском симпозиуме «Строительство шахт и городских подземных сооружений» (С>тс1ао, 2004) и X Международной научно-

практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс-2004» (Кемерово, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения и пяти приложений, содержит 144 страницы машинописного текста, 22 рисунка, 28 таблиц, список литературы из 97 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена анализу свойств горелых пород и способов закладки выработанного пространства и, в частности, закладке вертикальных вскрывающих горных выработок. Приведены последние достижения в этой области за последнее время. На основе анализа литературных источников показана актуальность диссертационной работы, сформулированы и обоснованы ее цель и задачи исследования.

Горелые породы являются хорошим строительным материалом, который нашел широкое применение в разных отраслях промышленности: в жилищном, промышленном и дорожном строительстве. Исследованию свойств и основных направлений применения горелых пород посвящены работы П. П. Гальченко, Г. И. Книгиной, А. Б. Литвиновой, Т. Е, Михеевой, Г. Н. Сиверцева, Т. В. Хмеленко и многих других.

Закладка выработанного пространства в горной промышленности нашла широкое применение. Исследованию процесса закладки горных выработок посвящены работы многих исследователей, среди них Ю.В.Бурков, А. Н. Волков, В. А. Гоголин, В. В. Добровольский, Ю. В. Лесин, А. П. Политое, Ю. А. Рыжков, М. Н. Цыгалов и многие другие.

Исследованием процесса закладки горных выработок занимаются в Шахтинском институте ЮРГТУ, ГОАО «Сне цтампонажгео ло гия», ОАО «Кузюшшахтострое», ГУ КузГТУ и ряде других организаций. Исследованием свойств горелых пород занимались ВНИИОМШС, ОАО «Кузнии-шахтострой», НИИпромстройматериалы, ГУ КузГТУ и др.

Из анализа работ вышеприведенных исследований следует, что для заполнения больших объемов пространства при закладке вертикальных выработок целесообразно применять безусадочные и дешевые закладочные материалы на базе отходов промышленности, результаты научных исследований и разработок не могут быть применены в полной мере при закладке вертикальных горных выработок.

При закладке вертикальной горной выработки возможно применение нескольких вариантов.

Закладка бетонами, приготовленными в смесителях. Является одним из самых дорогих вариантов. Высокая стоимость обусловлена большим количеством операций, выполняемых при приготовлении бетонной смеси (рассев по фракциям, дозирование сыпучих, вяжущих, воды, смешивание и т. д.). Каждая из этих операций требует применения дорогостоящего оборудования, по-

требляклцего большое количество энергии. Поэтому данный вариант для закладки вертикальных горных выработок неприемлем.

Засыпка сыпучим материалом. К сыпучим материалами относятся: горелая порода, песок, гравий, щебень и т. д. Однако эти материалы обладают значительными компрессионными и фильтрационными свойствами, поэтому перед применением такого способа закладки необходимо предварительно произвести исследования по оценке пригодности сыпучего материала для закладки вертикальных горных выработок.

Закладка бетонами, приготовленными способом раздельного бетонирования.

Существует несколько вариантов раздельного бетонирования.

1. Засыпка инертных материалов с последующим «проливом» жидким вяжущим, которое пропитывает слой инертных материалов и, твердея, упрочняет его.

2. Подача жидкого (пастообразного) вяжущего с последующей подачей инертного заполнителя. Здесь перемешивание происходит за счет энергии сброшенного заполнителя.

3. Укладка инертного заполнителя с последующим его тампонажем твердеющим раствором.

4. Укладка инертного заполнителя с последующим его тампонажем глинистым раствором.

5. Совместная подача инертного заполнителя и вяжущего. Перемешивание происходит во время транспортировки компонентов бетонной смеси к месту укладки.

6. Укладка сухой смеси вяжущего и инертного заполнителя с последующим проливом полученного массива водой.

На ликвидируемых (реконструируемых) шахтах обычно имеются отвалы шахтных пород (терриконники). Действующие отраслевые инструкции с целью сохранения благоприятной экологической обстановки требуют рекультивации данных терриконников. Материал, из которого сложен терри-конник, - горелая порода, представляет собой отличный сыпучий строительный материал, который можно использовать для закладки вертикальных вскрывающих выработок при соответствующей обработке.

При создании закладочного массива на основе горелых пород решаются две экологические проблемы: заполняется выработанное шахтное пространство и убирается с дневной поверхности терриконник.

Рассмотрим первый вариант раздельного бетонирования - пропитка горелой породы вяжущим раствором.

Для изучения процесса пропитки горелых пород вяжущим раствором была изготовлена экспериментальная установка, представляющая собой вертикальную трубу 0 = 76 мм и длиной / = 2 м.

В качестве вяжущего был использован портландцемент Топкинского цементного завода марки ПЦ400-Д 20.

Эксперименты показали, что пропитка отсева горелой породы не превышает 100 мм.

Возможность использования второго варианта - подачи жидкого (пастообразного) вяжущего с последующей подачей инертного заполнителя — проверяли на этой же экспериментальной установке с теми же материалами.

Эксперименты показали, что пропитка отсева горелой породы составляет не более 170 мм.

Первые два варианта были отвергнуты из-за малой глубины пропитки. Глубину пропитки можно увеличить за счет применения глубинных вибраторов, но в данном случае необходимы большие материальные и трудовые затраты на производство вибрационных работ, к тому же это ведет к увеличению сроков строительства и, как следствие - к его удорожанию.

Третий вариант - укладка инертного заполнителя с последующим его тампонажем твердеющим раствором - требует целого комплекса дополнительных дорогостоящих мероприятий (бурение скважин, закладка перфорированных труб и т. д.) или применения дорогостоящих расширяющихся вяжущих материалов.

Четвертый вариант - укладка инертного заполнителя с последующим его тампонажем глинистым раствором - требует дорогостоящего оборудования для приготовления глинистого раствора, его инъекшрования и специального отапливаемого помещения для приготовления глины в зимних условиях.

Пятый вариант - совместная подача инертного заполнителя и вяжущего. В данном случае нет возможности проконтролировать качество перемешивания компонентов смеси, что не допустимо.

Шестой вариант - укладка сухой смеси вяжущего и инертного заполнителя с последующим проливом полученного массива водой. При данном варианте происходит тщательное перемешивание компонентов сухой смеси. Имеется возможность визуального контроля за процессом перемешивания. Нет необходимости бурить скважины и применять дорогостоящее оборудование.

На осповании вышеизложенного был выбран шестой вариант.

Для разработки технологии закладки по данному варианту необходимо выполнить исследования по установлению закономерностей процесса формирования в вертикальной горной выработке закладочного массива из горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного бетонирования.

Вторая глава посвящена решению первой задачи диссертационной работы. В главе представлены результаты экспериментальных исследований пустотности, компрессионных и фильтрационных свойств отсева горелых пород шахтных отвалов фракции -5 (Знак «—» означает, что размер частиц данной фракции меньше последующей цифры в мм, знак «+» означает, что размер частиц данной фракции больше последующей цифры в мм, т. е. частицы фракции -5 +2,5 имеют размер от 2,5 до 5 мм). Для определения данных параметров использовали стандартные методики.

Поскольку в вертикальной выработке компрессионное сжатие и водопроницаемость горелых пород обусловлены наличием в них песчаной фракции с размером частиц менее 5 мм, то фракцию горелой породы +5 рассматривали в работе как водонепроницаемый, безусадочный инертный заполнитель закладочного массива.

При этом для закладки рекомендовано применять горелые породы, для которых выполняется соотношение

Tl+5=k(V_5+AV_5),

где к - коэффициент запаса, к = 1,05+1,10; П+5 - пустотность крупной фракции; К_5 - объем мелкой фракции; AV_S - усадка мелкой фракции.

Если данное требование не выполняется, перед закладкой необходимо производить отсеивание ненужных фракций из горелых пород до достижения требуемого условия.

Компрессию отсева горелых пород измеряли при конечном давлении 12,5 МПа - для водонасьпценных горелых пород и 1,4 МПа - для сухих, что соответствует глубине до 1000 м. Для проведения эксперимента использовались сухие горелые породы и горелые породы в водонасытценном состоянии при свободном оттоке отжимаемой воды.

С целью определения необходимого числа испытаний одинаковых (с одним гранулометрическим составом) образцов, а также для дальнейшего планирования экспериментов были выполнены предварительные исследования по определению пустотности, фильтрационных и компрессиощшх свойств горелых пород шахтных отвалов, которые показали, что в дальнейшем в каждой серии экспериментов достаточно испытать два образца. Таким образом, общее количество образцов составило 114 шт.

Из результатов экспериментов по определению компрессионных свойств следует, что компрессия отсева горелых пород е фракции -5 при одноосном сжатии без возможности боковых деформаций под давлением, соответствующем глубине до 1000 м, не зависит от гранулометрического состава, изменяется в интервале 29,15-36,45 % и составляет в среднем 33,7 %, причем при водо-насыщении горелых пород компрессия возрастает в среднем на 23,2 %, изменяется в интервале 53,05-59 % и составляет в среднем 56,9 %.

В результате статистической обработки результатов экспериментов по определению пустотности П и фильтрационных свойств Кф отсева горелых пород получены уравнения, описывающие их зависимость от гранулометрическою состава. При этом для облегчения расчетов использовали стандартные параметры - модуль крупности Мк и полный остаток на сите с размером отверстий 0,63 мм Ао;бз-

Оценку параметров множественной регрессии производили на персональном компьютере с помощью программы Cubist.

П = 68,3 - 6,6 Мк + 0,163 А0,бз,

где П - пустотность горелых пород, %; Мк - модуль крупности; Ао,бз - полный остаток на сите с размером отверстия 0,63 мм, %.

Было найдено «исправленное» среднеквадратическое отклонение 5 = 0,43 и доверительный интервал, покрывающий генеральное среднеквадратическое отклонение с надежностью 0,95:0,29 < о < 0,57.

Анализ уравнения показывает, что остаточная дисперсия меньше дисперсии случайности , что свидетельствует об адекватности эксперименту полученного уравнения определения пустотносга отсева горелых пород.

На основе этого уравнения была построена номограмма для определения цустотности горелых пород в зависимости от модуля крупности Мк и полного остатка на сите с отверстием 0,63 мм Аодз (рис. 1), которая позволяет определить пустотность горелой породы при любом гранулометрическом составе.

Г 0,2 Мк<1; Кф=^ 16МК-16,МК>1,А0,63<80;

243, Ао,63>80,

где Кф - коэффициент фильтрации, м/сут.

Было найдено «исправленное» среднеквадратическое отклонение 51 = 0,3 и доверительный интервал, покрывающий генеральное среднеквадратическое отклонение с надежностью 0,95:0,2 < а < 0,4.

Анализ уравнений показывает, что остаточная дисперсия меньше дисперсии случайности что свидетельствует об адекватности эксперименту полученных уравнений определения пустотности и фильтрационных свойств отсева горелых пород.

Из результатов эксперимента следует, что пустотность горелых пород может достигать Г1 = 70 %, а коэффициент фильтрации - Кф = 245 м/сут, поэтому горелые породы шахтных отвалов без дополнительных мероприятий

по снижению их пустотности и коэффициента фильтрации непригодны для закладки вертикальных выработок.

Третья глава посвящена решению второй научной задачи. В главе окончательно выбрана технологическая схема закладки вертикальных горных выработок способом раздельного бетонирования выработки сухой смесью горелых пород с известково-цементным вяжущим с последующим проливом уложенного слоя водой.

В главе разработана методика расчета минимального количества вяжущего, необходимого для активизации горелых пород. Данная методика основана на использовании химических процессов, происходящих при твердении, и с учетом ранее выполненных экспериментов по определению геометрических элементов отсева горелых пород. Сущность данной методики заключается в том, что полученное вяжущее из смеси мелкодисперсной горелой породы, из- » вести и портландцемента обладает свойствами портландцемента, поскольку имеет с ним одинаковый гранулометрический и химический составы.

Были выполнены экспериментальные исследования по определению зависимостей компрессионных свойств горелых пород, упрочненных вяжущим, от гранулометрического состава, степени заполнения пустот и сроков твердения полученного материала.

Образцы для определения компрессионных свойств бетонов на основе горелых пород изготавливали следующим образом. Отсев горелой породы помещали в стеклянную колбу, туда же помещали расчетное количество извести и цемента. Полученную смесь тщательно перемешивали, помещали в прибор для определения компрессионных свойств и заливали водой. Испытания производили на механическом прессе, причем давление на исследуемый образец увеличивали ежесуточно на заданную величину.

Для выполнения исследований по определению зависимости компрессионных свойств упрочненных вяжущим горелых пород от скорости нагруже-ния (скорости бетонирования), диапазон нагрузки разбивали на пять этапов. Ежесуточное увеличение нагрузки первоначально принимали 2,5 МПа, а затем количество этапов увеличивали вдвое, пока значения компрессии не стабилизировались. Таким образом, получили следующие скорости увеличения на- ' грузки: Ун = 2,5; 1,25; 0,63; 0,31 и 0,16МПа/сут, что соответствует средней скорости укладки бетона: Уу = 160; 80; 40; 20 и 10 м/сут соответственно.

Общее количество образцов составило 70 шт.

Результаты исследования показали, что компрессия горелых пород, упрочненных вяжущим, прямо пропорциональна скорости нагружения (укладки бетона) и обратно пропорциональна степени заполнения пустот вяжущим, причем при снижении скорости нагружения ниже критической (0,31 МПа/сут) снижения компрессии не происходит.

После обработки результатов экспериментальных исследований на персональном компьютере при помощи программы МаШсаЛ были получены зависимости для определения компрессионных свойств горелых пород, упрочненных вяжущим.

40,31

Компрессия при заполнении пустот на 100 % „ = 2,1411п(Р + 0,00001) + 0,427Р + 24,650;

, 25 = 1,5291п(Р + 0,00001) + 0.408Р +17,603;

0 е = 1,7431п(Р + 0,00001) + 0,000749/' + 20,067;

'21,74Р, 0< Р < 0,8;

- 0,416Р2 + 1Д83Р +12,999, 0,8 < Р< 2,5;

0,08бР +15,892, 2,5 < Р < 12,5.

Компрессия при заполнении пустот на 75 % 25 = 2,1411п(Р + 0,00001) + 0,427 Р + 24,650;

125 = 1,5291п(Р + 0,00001) + 0,408? +17,603; 0 63 = 1,7431п(Р + 0,00001) + 0,000749Р + 20,067; '21,74Л 0<,Р < 0,8;

= 1 - 0,416Р2 +1,183Р +12,999, 0,8 < Р< 2,5;

0,086Р +15,892, 2,5 <Р< 12,5.

Компрессия при заполнении пустот на 50 % е2 5 = 2,5431п(Р + 0,00001) + 0,523Р + 29,277;

е, 35 = 2,1151п(Р + 0,00001) + 0,519Р + 24,350;

б0 63 = 2,0961п(Р + 0,00001) + 0,391Р + 24,131;

31,148Р, 0 < Р < 0,5;

В50 31 = - -1,186Р2 + 8,608Р +11,5, 0,5 < Р < 2,5;

0,073Р +21,698, 2,5 <Р <12,5.

Компрессия при заполнении пустот на 25 % Б2 5 = 2,7071п(Р + 0,00001) + 0.588Р + 31,165;

Б125 = 2,4801п(Р + 0,00001) + 0,386Р + 28,552;

Е0 63 = 2,2401п(Р + 0,00001) + 0,500Р + 25,789;

37,625Р,

0 < Р < 0,5;

-1,251Р + 6,318Р +15,49, 0,5 < Р < 2,5;

0,114Р +23,909,

2,5 <, Р < 12,5,

где Р - давление на испытываемый образец горелой породы, упрочненной вяжущим, МПа; £2 5, е125, £0 63, е^0 31 - компрессия при скорости увеличения нагрузки соответственно 2,5; 1,25; 0,63; 0,31 и менее МПа/сут.

На основании полученных уравнений построены графики, позволяющие определить компрессию закладочного массива на основе горелых пород, полученного способом раздельного послойного бетонирования в зависимости от степени заполнения пустот, скорости нагружения и давления вышележащих слоев. Графики приведены на рис. 2.

а - пустоты заполнены на 100 %; б - пустоты заполнены на 75 %; в - пустоты заполнены на 50 %; г - пустоты заполнены на 25 %; 1 - скорость нагружения 2,5 МПа/сут; 2 - скорость ншружения 1,25 МПа/сут; 3 - скорость нагружения 0,63 МПа/сут; 4 - скорость нагружения 0,31 МПа/сут и менее

Было найдено «исправленное» среднеквадратическое отклонение 5 = 0,52 и доверительный интервал, покрывающий генеральное среднеквадратическое отклонение с надежностью 0,95:0,43 < СТ < 0,61.

Анализ уравнений показывает, что остаточная дисперсия Б^ меньше дисперсии случайности что свидетельствует об адекватности эксперименту полученных уравнений определения компрессионных свойств горелых пород, упрочненных вяжущим.

Экспериментальные исследования по определению коэффициента фильтрации горелых пород, упрочненных вяжущим с заполнением пустот на 100 % производили на универсальной трубке КФ-00М СПЕЦГЕО при разных градиентах напора в соответствии с ГОСТ 25584-90. Всего было испытано 24 образца.

Результаты исследований показали, что коэффициент фильтрации горелых пород, упрочненных вяжущим с заполнением пустот на 100 %, не зависит от гранулометрического состава и составляет в среднем 4,36 м/сут.

Определение зависимости фильтрационных свойств горелых пород, упрочненных вяжущим, от гранулометрического состава, степени заполнения пустот и сроков твердения полученного материала осуществляли в соответствии с ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости» по коэффициенту фильтрации.

Образцы для проведения экспериментов изготавливали следующим образом. Горелую породу тщательно перемешивали с расчетным количеством извести и цемента, приготовленную смесь помещали в цилиндрические металлические формы, проливали расчетным количеством воды и выравнивали поверхность свежеприготовленных образцов. Эксперименты выполняли в течение одного года.

Исследования показали, что образцы с заполнением пустот на 100 % в возрасте 8 месяцев становятся водоупорами (Кф < 0,001 м/сут).

На основе проведенных исследований и полученных зависимостей был сделан вывод, что горелые породы шахтных отвалов после активизации их известково-цементным вяжущим вполне пригодны для закладки вертикальных вскрывающих горных выработок.

Четвертая глава посвящена решению третьей задачи диссертационной работы. Для определения прочностных параметров бетонов на основе горелых пород были выполнены исследования зависимости предела прочности зацементированных горелых пород от размеров и процентного содержания фракций и снижения предела прочности зацементированных горелых пород при их водонасыщении. Испытания образцов производили по стандартной методике в соответствии с ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».

Исследования по снижению прочности при увлажнении зацементированных образцов горелой породы выполняли только для образцов, которые показали наибольшую прочность и рекомендовались к использованию. Для этого сухой, предварительно взвешенный образец помещали в воду и перио-

дически, раз в сутки, взвешивали. После стабилизации веса образца его испытывали на прочность. Взвешивание осуществляли на электронных весах с точностью измерения 0,0005 г.

Так как для получения малосжимаемого бетона и снижения расхода вяжущего наиболее часто применяют двухкомпонентную (бинарную) смесь, то для приготовления образцов бетона использовали смесь двух фракций горелых пород.

Для изготовления образцов принимали семь стандартных фракций: фракция А ~ (-20 +10), фракция Б - (-10 +5), фракция В - (-5 +2,5), фракция Г - (-2,5 +1,25), фракция Д - (-1,25 10,63), фракция Е - (-0,63 +0,315) и фракция 3 - (-0,315). Наибольший размер частиц заполнителя при изготовлении образцов не превышал 1/4 их поперечного сечения.

Варьирование содержания фракций в образце принимали равным 25 %, исходя из принципа минимальной достаточности. Количество вариаций образцов составило 63 шт.

Были получены зависимости предела прочности на сжатие от гранулометрического состава горелой породы.

Оценку параметров множественной регрессии производили на персональном компьютере с помощью программы Cubist.

Jl 1,59 - 4,1Ш2 - 0,739/и, d2 < 0,47; асж ~ [7,9 - 0,502i/2 - 0,602т + 0,07 Ц, d2 > 0,47,

где стсж - предел прочности на сжатие, МПа; <1- средний размер частиц в образце (для образцов, содержащих одну фракцию частиц), мм; - размер частиц крупной фракции, мм; (12 - размер частиц мелкой фракции, мм; т -соотношение процентного содержания крупной и мелкой фракций.

Было найдено «исправленное» среднеквадратичес кое отклонение 5 - 0,42 и доверительный интервал, покрывающий генеральное среднеквадратическое отклонение с надежностью 0,95:0,34 < О < 0,50.

Анализ уравнений показывает, что остаточная дисперсия меньше дисперсии случайности 51$, что свидетельствует об адекватности эксперименту полученных уравнений определения предела прочности на сжатие бетонов на основе горелой породы.

В результате экспериментальных исследований установлено, что предел прочности на сжатие зацементированных горелых пород зависит от их гранулометрического состава и изменяется от 4,25 до 12,95 МПа, а предел прочности на сжатие зацементированных горелых пород в водонасыщенном состоянии снижается на 9-12 %.

Пятая глава посвящена решению четвертой задачи диссертационной работы. На основе выполненных экспериментальных исследований разработана технология но закладке вертикальных вскрывающих горных выработок при ликвидации и реконструкции угольных шахт и методика определения ее рациональных параметров. Технология основана на методе раздельного бетонирования, использующем доступные и дешевые местные материалы (горелые породы шахтных отвалов, негашеную молотую известь и портландцемент), и совмещении процесса перемешивания и транспортирования закладочной смеси путем использования виброконвейеров.

Разработанная технология может применяться для ликвидации незаю-пленных вертикальных горных выработок любого поперечного сечения и любой глубины.

Методика определения рациональных параметров разработанной технологии позволяет определить минимальное количество вяжущего, необходимого для закладки, расход закладочных материалов, а также фильтрационные и компрессионные свойства закладочного массива. Алгоритм определения рациональных параметров технологии представлен на рис. 3.

Технологическая схема предложенной технологии представлена на рис. 4.

Технология включает в себя следующие этапы. Первый этап - возведение упорных изолирующих перемычек на сопряжениях вертикальной выработки с горизонтами и подготовку закладочной смеси (доставка, отсев крупных кусков горелой породы и дозирование компонентов смеси). Второй этап - совмещает в себе две технологические операции: перемешивание и доставку закладочного материала в забой выработки путем использования горизонтальных и вертикальных виброконвейеров. При этом в качестве вяжущего применяют известково-породное вяжущее, объем которого принимают равным объему пустот горелых пород. Породная фаза вяжущего имеет фракцию -0,16 и является составной частью горелых пород, используемых для закладки. Третий этап - закладка вертикальной выработки с заданной расчетной скоростью подвигания забоя (скоростью укладки). При этом в выработку укладывают слой закладочной смеси расчетной толщины и пропитывают каждый уложенный слой расчетным количеством воды сверху вниз. Укладку последующего слоя производят после полной пропитки нижележащего слоя.

Разработанная технология закладки вертикальных вскрывающих горных выработок ликвидируемых и реконструируемых угольных шахт принята институтом Кузбассгипрошахт к внедрению при разработке рабочих проектов по ликвидации вертикальных горных выработок в Кузбассе.

Ожидаемый экономический эффект от применения разработанной технологии за счет замены цементного вяжущего известковым составляет 206 руб. на 1 м3 закладочного массива.

Задают максимальный размер куска горелой породы применяемой для закладки _

Определяют насыпную

плотность горелой породы, применяемой для закладки_

Определяют процентное содержание фракции -5 мм в общей массе горелой породы

Определяют насыпную плотность отсева горелой породы фракции -5 мм

Определяют водопоглощение _горелой породы_

Определяют насыпную плотность и пусготность _горелой породы фракции +5 мм_

Определяют коэффициент заполнения пустот крупной фракции горелой породы межой фракцией К _

Определяют процентное содержание фракций •5 1-2,5; -2,5 +1,25; -1,25 +0,63; -0,63 -Ю,315; -0,315 +0,16 и -0,16 мм в отсеве горелой породы

Определяют полный остаток на сиге с размером отверстий 0,63 мм и модуль крупности отсева _горелой породы_

Определяют пусготность отсева горелой породы

Определяют объем вяжущего, необходимого для максимального заполнения пустот в _горелой породе_

Определяют массу вяжущего, необходимого для максимального заполнения пустот в _горелой породе_

Определяют объем воды, необходимой для пропитки горелой породы

Определяют процентное содержание фракции -5 мм в горелой породе, применяемой для закладки

Определяют объемный вес создаваемого закладочного массива

Определяют массу воды и вяжущего, необходимых на весь объем закладки

Определяют скорость закладки и толщину слоя закладки

Определяют объем горелой породы, необходимой для закладки выработки

Выбирают оборудование для закладки

Рис. 3. Алгоритм определения параметров технологии закладки вертикальной

горной выработки

Рис. 4. Технологическая схема ликвидации вертикальной вскрывающей

горной выработки:

1 - ликвидируемая вертикальная вскрывающая горная выработка; 2 - изолирующая перемычка из бетонов на основе горелых пород; 3 - террикон горелой породы; 4 - бульдозер (скрепер); 5 - бункер с горелой породой; 6 - решетка для отсева крупных фракций горелой породы; 7 - горизонтальный виброконвейер; 8 - труба для спуска смеси горелой породы и вяжущего; 9 - вибропитатель; 10 - вертикальный виброконвейер, 11 - бункер с известью; 12 - бункер с цементом; 13 - дозаторы; 14 - труба для спуска воды

20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические и технологические решения, обеспечивающие экологическую безопасность прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах, что вносит существенный вклад в ускорение научно-технического прогресса в строительной геотехнологии.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. Компрессия отсева горелых пород фракции -5 при одноосном сжатии без возможности боковых деформаций под давлением, соответствующем глубине до 1000 м, не зависит от гранулометрического, состава изменяется в интервале 29,15-36,45 % и составляет в среднем 33,7 %, причем при водонасы-щении горелых пород компрессия возрастает в среднем на 23,2 %, изменяется в интервале 53,05-59 % и составляет в среднем 56,9 %, а коэффициент фильтрации при этом достигает Кф = 245 м/сут.

2. Наиболее рациональным способом закладки вертикальных горных выработок угольных шахт Кузбасса является послойная укладка строго дозированной сухой смеси известково-цементного вяжущего и горелых пород заданного гранулометрического состава с проливом каждого уложенного слоя водой.

3. Для закладки вертикальных горных выработок следует использовать горелые породы, в которых суммарный объем фракции -5 и ее усадки должен превышать пустотность крупной фракции па 5-10 %.

4. Для создания закладочного массива на основе горелых пород способом раздельного бетонирования следует применять смесь горелой породы с известково-цементным вяжущим, заполняющим ее на 100 %, причем скорость укладки бетона не должна превышать 16,8-24,4 м/сут, а мощность одновременно проливаемого слоя сухой смеси известково-цементного вяжущего и горелой породы должна составлять 3,3 м.

5. Коэффициент фильтрации бетонов на основе горелых пород, упрочненных вяжущим, не зависит от их гранулометрического состава, при этом в возрасте 8 месяцев закладочный массив с заполнением пустот вяжущим на 100 % приобретает свойства водоупора.

6. Доказано, что бетоны на основе горелых пород пригодны для возведения изолирующих водоупорных перемычек в горизонтальных выработках, сопрягающихся с ликвидируемой вертикальной выработкой.

7. Разработанная технология закладки вертикальных вскрывающих горных выработок угольных шахт горелыми породами, упрочненными из-вестково-цементным вяжущим способом раздельного бетонирования, обеспечивает экологическую безопасность прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах.

Ожидаемый экономический эффект от применения разработанной технологии за счет замены цементного вяжущего известковым составляет 206 руб. на 1 м3 закладочного массива.

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Угляница, А. В. Исследование прочностных свойств зацементированного горельника / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Вестн. КузГТУ. - 2000. - № 4. - С. 115-117.

2. Угляница, А. В. Исследование прочностных свойств зацементированных горелых пород / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Строительство шахт и городских подземных сооружений : тр. Рос.-Кит. сими. - Кемерово, 2000. -С. 54-56.

3. Угляница, А. В. Исследование фильтрационных свойств горелых пород шахтных отвалов / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Вестн. КузГТУ. -2001.-№4.-С. 51-54.

4. Исаенко, А. В. Исследование фильтрационных свойств горелых пород шахтных отвалов / А. В. Исаенко // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс-2001 : материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. - Кемерово, 2001. - С. 134-135.

5. Угляница, А. В. Исследование компрессионных свойств горелых пород шахтных отвалов / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Вестн. КузГТУ. -2002. -№ 1.-С. 49-50.

6. Исаенко, А. В. Проблема ликвидации вертикальных вскрывающих выработок / А. В. Исаенко // Проблемы геологии и освоения недр. - Томск, 2002.-С. 383-384.

7. Угляница, А. В. Ликвидация вертикальных вскрывающих выработок при закрытии и реконструкции шахт / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Безопасность жизнедеятельности в угольных регионах. - Кемерово, 2002. -С. 107-108.

8. Исаенко, А. В. К вопросу ликвидации вертикальных вскрывающих выработок при закрытии шахт / А. В. Исаенко // Строительство шахт и городских подземных сооружений: тр. П Рос.-Кит. симп. - Кемерово, 2002. - С. 99-100.

9. Исаенко, А. В. Ликвидация вертикальных вскрывающих выработок при закрытии и реконструкции шахт - одна из важнейших проблем при закрытии и реконструкции шахт / А. В. Исаенко // П Областная научная конференция «Молодые ученые Кузбассу» : сб. тр. - Кемерово : Полиграф, 2003. - С. 230-231.

10. Угляница, А. В. Рекомендации по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок при ликвидации и реконструкции угольных шахт / сост.: А. В. Угляпица, А. В. Исаенко; ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2004. - 40 с.

11. Угляница, А. В. Фильтрационные и кймпрессионные свойства горелых пород, активизированных известью / А. В. Угляница, А. В. Исаенко, Т. Н. Санталова // Строительство шахт и городских подземных сооружений : тр. 1П Рос.-Кит. симп. - Qingdao, China, 2004. - С. 57-61.

12. Угляница, А. В. Исследование процесса фильтрации в бетонах на основе горелых пород / А. В. Угляница, Ю. В. Покатилов, А. В. Исаенко П Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс-2004 : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. - Кемерово, 2004. - С. 242-244.

13. Угляница, А. В. К вопросу ликвидации вертикальных вскрывающих выработок при закрытии шахт / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Вестн. КузГТУ. - 2004. - № 4. - С. 33-35.

14. Угляница, А. В. К вопросу о закладке ликвидируемых вертикальных горных выработок / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Проблемы обеспечения экологической безопасности в Кузбасском регионе : в 3 кн. Кн. ИТ / редкол.: М. И. Баумгартэн (отв. ред.) [и др.]; Кемеров. регион, отд-ние РЭА; ГУ КузГТУ. - Кемерово, 2005. - С. 26-34.

Подписано в печать 15.03.06. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ ГУ КузГТУ, 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28. Типография ГУ КузГТУ, 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.

¿OOCfr

"ёт^гГ

>"674 2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Исаенко, Алексей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

U 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Требования нормативных документов к порядку ликвидации горных выработок при закрытии и реконструкции угольных шахт.

1.2. Анализ способов закладки ликвидируемых горных выработок.

1.3. Физико-механические свойства закладочных смесей.

1.4. Применение горелых пород в промышленности и их основные свойства. ф 1.4.1. Анализ применения горелых пород в промышленности.

1.4.2. Основные свойства горелых пород и способы их активизации

1.4.3. Бетоны и растворы с заполнителями из горелых пород.

1.5. Выбор способа раздельного бетонирования.

Выводы, цель и задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ И КОМПРЕССИОННЫХ

СВОЙСТВ ГОРЕЛЫХ ПОРОД.

2.1. Выбор внутренней структуры закладочного массива. ф 2.2. Исследование пустотности горелых пород.

2.2.1. Методика исследований.

2.2.2. Результаты исследований.

2.3. Исследование водопроницаемости горелых пород.

2.3.1. Методика исследований.

2.3.2. Результаты исследований.

2.4. Исследование компрессионных свойств горелых пород. 2.4.1. Методика исследований.

2.4.2. Результаты исследований.

Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ И КОМПРЕССИОННЫХ СВОЙСТВ ГОРЕЛЫХ ПОРОД, УПРОЧНЕННЫХ ВЯЖУЩИМ СПОСОБОМ РАЗДЕЛЬНОГО БЕТОНИРОВАНИЯ.

3.1. Исследование компрессионных свойств горелых, пород упрочненных вяжущим.

3.1.1. Методика исследований.

3.1.2. Результаты исследований.

3.2. Исследование фильтрационных свойств горелых пород, упрочненных вяжущим.

3.2.1. Методика исследований.

3.2.2. Результаты исследований.

3.3. Исследование фильтрационных свойств бетонов на основе горелых пород.

3.3.1. Методика исследований.

3.3.2. Результаты исследований.

Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ ГОРЕЛЫХ ПОРОД.

4.1. Исследование прочности при сжатии бетонов на основе горелых пород.

4.1.1. Методика исследований.

4.1.2. Результаты исследований.'.

4.2. Исследование водостойкости бетонов на основе горелых пород.

4.2.1. Методика исследований.

4.2.2. Результаты исследований.

Выводы.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЗАКЛАДКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ГОРЕЛЫМИ ПОРОДАМИ, УПРОЧНЕННЫМИ ВЯЖУЩИМ, И МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ.

5.1. Определение параметров технологии закладки вертикальных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим.

5.1.1. Определение гранулометрического состава горелых пород. 5.1.2. Определение пустотности и химического состава горелых пород.

5.1.3. Определение необходимого количества и состава вяжущего.

5.1.4. Расчет количества воды, необходимой для затворения закладочного массива.

5.1.5. Расчет количества закладочных материалов.

5.1.6. Требования к закладочным материалам.

5.1.7. Расчет водоупорных изолирующих перемычек.

5.2. Технологическая схема закладки вертикальных вскрывающих выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим.

5.3. Экономическая эффективность результатов исследований.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование и разработка технологии закладки вертикальных горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим"

При закрытии и реконструкции угольных шахт согласно требованию нормативных документов необходимо во всех выработках на расстоянии не менее 10 м от сопряжения со стволом возводить водоупорные изолирующие перемычки; производить закладку ликвидируемых вертикальных вскрывающих горных выработок водоупорным безусадочным материалом для предотвращения фильтрации воды между водоносными горизонтами, выхода рудничного газа из выработанного пространства на поверхность горного предприятия и просадки земной поверхности на участке, прилегающем к вертикальной выработке [44, 66, 73].

В связи с реструктуризацией угольной промышленности в России в последние годы было закрыто 188 угольных шахт, в том числе в Кузбассе закрыта 41 шахта и ликвидировано 157 вертикальных стволов. Закладка ликвидируемых вертикальных выработок на этих шахтах произведена либо некачественно -стволы засыпали грунтом или породой из шахтных отвалов, либо вообще не производилась, когда ограничивались возведением изолирующих перемычек в устьевой части вертикальной выработки и затоплением ее протяженной части. В результате такой ликвидации на прилегающих к ликвидированным горным предприятиям территориях произошло резкое ухудшению экологической обстановки, выразившееся в просадке земной поверхности, ее подтоплении, загазованности помещений заглубленных зданий и сооружений и т.п.

В местах ликвидации шахт только в Кузнецком и Донецком бассейнах количество зон по выделению вредных газов превысило 1270; количество провало-опасных зон — 4800; гидрохимические анализы сточных вод выявили настоятельную необходимость проведения работ по строительству и реконструкции очистных сооружений практически во всех зонах ликвидации шахт [1,2].

В последние годы в Российской Федерации проводится большая работа по разработке эффективных технических и технологических решений по ликвидации и реконструкции угольных шахт. Однако на сегодняшний день ни один из известных способов закладки выработанного пространства, применительно к условиям вертикальных вскрывающих горных выработок, научно не обоснован, отсутствуют методики определения рациональных параметров закладки, применяемые способы закладки обладают значительной трудоемкостью и стоимостью вследствие использования дорогостоящих закладочных материалов и технологических приемов реализации.

Дешевым и доступным материалом для закладки ликвидируемых вертикальных выработок являются горелые породы шахтных отвалов. При упрочнении горелых пород вяжущим можно получить закладочную смесь с необходимыми для закладки фильтрационными, компрессионными и прочностными свойствами.

На основании вышеизложенного представляется актуальным разработка технологических решений по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок угольных шахт горелыми породами, упрочненными вяжущим.

Целью работы является разработка технологических решений по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок угольных шахт горелыми породами, упрочненными вяжущим, для обеспечения экологической безопасности прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах.

Идея работы заключается в исследовании и учете фильтрационных, компрессионных и прочностных свойств горелых пород, упрочненных вяжущим, при формировании закладочного массива способом раздельного послойного бетонирования в ликвидируемой вертикальной выработке.

Задачи исследований:

- оценить пригодность горелых пород шахтных отвалов для закладки ликвидируемых вертикальных горных выработок;

- установить закономерности процесса формирования в вертикальной горной выработке закладочного массива из горелых пород ,упрочненных вяжущим способом раздельного бетонирования;

- оценить возможность возведения изолирующих водоупорных перемычек на сопряжениях ликвидируемой вертикальной выработки с горизонтами из бетонов на основе горелых пород;

- разработать технологию закладки вертикальных горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим, и методику определения ее рациональных параметров.

Методы исследований. Оценка пригодности горелых пород шахтных отвалов для закладки ликвидируемых вертикальных горных выработок и возведения на их сопряжениях с горизонтами изолирующих перемычек, а также установление закономерностей процесса формирования в вертикальной выработке закладочного массива из горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, осуществлены путем лабораторных экспериментальных исследований по стандартным методикам ГОСТов, обработкой результатов экспериментальных исследований - методами математической статистики и численных расчетов на персональном компьютере.

Разработка технологии закладки вертикальных горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим, и методики определения ее рациональных параметров осуществлена на основе анализа и обобщения результатов выполненных исследований.

Научные положения, защищаемые автором;

- компрессия закладочного массива из горелых пород в вертикальной выработке в интервале глубин до 1000 м может достигать 8 = 59 %, а коэффициент фильтрации — Кф = 245 м/сут, поэтому горелые породы шахтных отвалов без дополнительных мероприятий по их упрочнению вяжущим непригодны для закладки вертикальных выработок;

- компрессия закладочного массива из горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, в вертикальной выработке, прямо пропорциональна скорости укладки бетона, причем при уменьшении скорости укладки бетона ниже критической, равной 16,8-24,4 м/сут, снижение компрессии не происходит и в возрасте 8 месяцев закладочный массив с пустотами, заполненными вяжущим на 100 %, приобретает свойства водоупора;

- предел прочности при сжатии бетонов на основе горелых пород зависит от их гранулометрического состава, изменяется от 4,25 до 12,95 МПа и при во-донасыщении снижается на 9—12 %, что позволяет применять бетоны на основе горелых пород для возведения изолирующих водоупорных перемычек на сопряжениях вертикальных выработок с горизонтами;

- экологическую безопасность прилегающих к ликвидируемой вертикальной выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах обеспечивает технология, предусматривающая возведение на сопряжениях вертикальной выработки с горизонтами изолирующих водоупорных перемычек из бетонов на основе горелых пород, приготовление сухой смеси горелых пород и известково-цементного вяжущего, послойную закладку выработки приготовленной смесью с проливом каждого уложенного слоя водой и определение рациональных параметров закладки на основе разработанной расчетной методики.

Научная новизна работы заключается:

- в установлении зависимостей компрессии и коэффициента фильтрации горелых пород от их гранулометрического состава и обосновании непригодности неупрочненных вяжущим горелых пород для закладки вертикальных горных выработок;

- в установлении зависимостей компрессии и коэффициента фильтрации горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного бетонирования, от степени заполнения пустот вяжущим, сроков твердения и скорости укладки бетона;

- в установлении закономерностей влияния гранулометрического состава заполнителя из горелых пород на прочностные свойства бетонов;

- в обосновании и разработке научно обоснованных принципов закладки вертикальных вскрывающих горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, положенных в основу разработанной технологии.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением стандартных (ГОСТовских) методов исследования; использованием известных методов измерения исследуемых величин и серийно выпускаемых датчиков и приборов, прошедших метрологический контроль; применением классических методов математической статистики и известных методов численных расчетов; применением статистических критериев для контроля качества аппроксимации экспериментальных данных математическими зависимостями; достаточным объемом экспериментальных исследований.

Личный вклад автора заключается:

- в проведении лабораторных экспериментальных исследований по изучению прочностных свойств бетонов, изготовленных на основе горелых пород, и компрессионных и фильтрационных свойств неупрочненных вяжущим горелых пород;

- в проведении лабораторных экспериментальных исследований по установлению зависимостей компрессии и коэффициента фильтрации горелых пород ,упрочненных вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, от степени заполнения пустот вяжущим, сроков твердения и скорости укладки бетона;

- в обосновании и разработке технологии закладки вертикальных вскрывающих горных выработок горелыми породами, упрочненными вяжущим способом раздельного послойного бетонирования.

Научное значение работы заключается в установлении закономерностей процесса формирования в вертикальной горной выработке закладочного массива из горелых пород, упрочненных вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, и разработке на их основе технологии закладки этой выработки и методики определения ее рациональных параметров.

Практическая ценность. Применение разработанных технологических решений по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок угольных шахт горелыми породами, упрочненными вяжущим способом раздельного послойного бетонирования, позволяет обеспечить экологическую безопасность прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах.

Реализация работы. Основные положения диссертационной работы вошли составной частью в нормативный руководящий документ «Рекомендации по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок при ликвидации и реконструкции угольных шахт» (Кемерово, 2004), который утвержден ОАО «Кузбассгипрошахт» и ОАО «Кузниишахтострой» и используется «Кузбассги-прошахтом» при проектировании ликвидации вертикальных выработок.

Результаты работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров специальностей «Шахтное и подземное строительство» и «Промышленное и гражданское строительство».

Апробация работы. Основные результаты и выводы диссертации докладывались и обсуждались: на Российско-Китайском симпозиуме «Строительство шахт и городских подземных сооружений» (Кемерово, 2000); на IV Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс-2001» (Кемерово, 2001); на Шестом Международном научном симпозиуме имени академика М. А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2002); V Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах» (Кемерово, 2002); II Областной научной конференция «Молодые ученые Кузбассу» (Кемерово, 2002); II Российско-Китайском симпозиуме «Строительство шахт и городских подземных сооружений» (Кемерово, 2002); III Российско-Китайском симпозиуме «Строительство шахт и городских подземных сооружений» (Дзин-тау, 2004); и X Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс-2004» (Кемерово, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Исаенко, Алексей Владимирович

Выводы

Разработанная в диссертационной работе технология по закладке ликвидируемых вертикальных выработок угольных шахт горелыми породами, упрочненными вяжущими способом раздельного послойного бетонирования, и методика определения ее рациональных параметров позволяют заполнять выработку безусадочным водонепроницаемым массивом и обеспечивать экологиI ческую безопасность прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии в составляет 206 руб. на 1 м3 закладочного массива.

133

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технологические решения, обеспечивающие экологическую безопасность прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах, что вносит существенный вклад в ускорение научно-технического прогресса в строительной геотехнологии.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. Компрессия отсева горелых пород фракции -5 при одноосном сжатии без возможности боковых деформаций под давлением, соответствующем глубине до 1000 м, не зависит от гранулометрического, состава изменяется в интервале 29,15-36,45 % и составляет в среднем 33,7 %, причем при водонасыщении горелых пород компрессия возрастает в среднем на 23,2 %, изменяется в интервале 53,05-59 % и составляет в среднем 56,9 %, а коэффициент фильтрации при этом достигает Кф = 245 м/сут.

2. Наиболее рациональным способом закладки вертикальных горных выработок угольных шахт Кузбасса является послойная укладка строго дозированной сухой смеси известково-цементного вяжущего и горелых пород заданного гранулометрического состава с проливом каждого уложенного слоя водой.

3. Для закладки вертикальных горных выработок следует использовать горелые породы, в которых суммарный объем фракции -5 и ее усадки должен превышать пустотность крупной фракции на 5-10 %.

4. Для создания закладочного массива на основе горелых пород способом раздельного бетонирования следует применять смесь горелой породы с из-вестково-цементным вяжущим, заполняющим ее на 100 %, причем скорость укладки бетона не должна превышать 16,8-24,4 м/сут, а мощность одновременно проливаемого слоя сухой смеси известково-цементного вяжущего и горелой породы должна составлять 3,3 м.

5. Коэффициент фильтрации бетонов на основе горелых пород, упрочненных вяжущим, не зависит от их гранулометрического состава, при этом в возрасте 8 месяцев закладочный массив с заполнением пустот вяжущим на 100 % приобретает свойства водоупора.

6. Доказано, что бетоны на основе горелых пород пригодны для возведения изолирующих водоупорных перемычек в горизонтальных выработках, сопрягающихся с ликвидируемой вертикальной выработкой.

7. Разработанная технология закладки вертикальных вскрывающих горных выработок угольных шахт горелыми породами, упрочненными известково-цементным вяжущим способом раздельного бетонирования, обеспечивает экологическую безопасность прилегающих к ликвидируемой выработке территорий при минимальных трудовых и материальных затратах.

Ожидаемый экономический эффект от применения разработанной технологии за счет замены цементного вяжущего известковым составляет 206 руб. на 1 м3 закладочного массива.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Исаенко, Алексей Владимирович, Кемерово

1. Агапов, А. Е. О ходе ликвидации особоубыточных шахт и разрезов угольной промышленности // Уголь. 2003. - № 3. - С. 7-11.

2. Агапов, А. Е. Принципы формирования и мониторинга экологической безопасности // Уголь. 2005. - № 1. - С. 10-14.

3. Алев, Р. Б. Выбор способов и установление режимов спуска закладочного материала по горным выработкам шахт Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.15.02 / Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского. М., 1980. - 21 с.

4. Анушенков, А. Н. Повышение эффективности технологии производства твердеющей закладки на основе активизации материалов смеси : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.15.02 /РАН, Сиб. отд-ние, Ин-т горн. дела. Новосибирск, 1992. - 20 с.

5. Арутюнян, Б. А. Разработка технологии закладочных работ в камерах при использовании вяжущего на гипсовой основе : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.15.02/Моск. горн. ин-т.-М., 1991.- 12 с.

6. А. с. 1191607 СССР, МКИ Е 21 F 15/00. Способ возведения искусственного массива/ А. П. Барашкин, В. X. Беркевич, Ю. В. Волков, Ю. Г. Антипин (СССР). № 3764122/22-03 ; заявл. 03.07.84 ; опубл. 15.11.85, Бюл. № 42. -2с.: ил.

7. А. с. 1469184 СССР, МКИ Е 21 F 15/00. Способ закладки выработанного пространства / Г. В. Варсанова, А. П. Варсанов (СССР). 4122080/23-03 ; заявл. 08.07.86 ; опубл. 30.03.89, Бюл. № 12. - 2 с.

8. Ашмарин, И. П. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов / И. П. Ашмарин, И. Н. Васильев, В. А. Амбросов. J1. : ЛГУ, 1975.-76 с.

9. Баженов, Ю. М. Технология бетона : учеб. пособие для вузов. М. : Высш. шк., 1978.-455 с.

10. Баженов, Ю. М. Технология бетона : учеб. для технол. специальностей строит, вузов. 2-е изд., перераб. - М. : Высш. шк., 1987. - 415 с.

11. Балах, Р. В. Разработка месторождений с закладкой хвостами обогащения. Алма-Ата : Наука, 1977. - 231 с.

12. Бауман, В. А. Вибрационные машины в строительстве / В. А. Бауман,

13. A. Н. Быховский. М. : Высш. шк., 1977. - 255 с.

14. Бондарев, В. Г. Совершенствование структуры закладочных смесей на базе теории бинарных систем : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.15.02 / Моск. гос. горн. ун-т. М., 1999. - 20 с.

15. Бурков, Ю. В. Комбинированные инъекционные крепи / Ю. В. Бурков,

16. B. А. Хямяляйнен, Г. С. Франкевич. — Кемерово, 1998. — 298 с.

17. Волков, А. Н. Исследование прочностных и деформационных свойств закладочных массивов и их влияние на проходимость и устойчивость выемочных машин : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.15.02 / Кузбас. политехи, ип-т. Кемерово, 1980. - 22 с.

18. Волошин, А. И. Исследование и разработка вибрационно-пневматических машин для закладки выработанного пространства : автореф. дис. канд. техн. наук : 05.05.06 / АН УССР, Ин-т геотехн. механики. Днепропетровск, 1980. - 18 с.

19. Вяткин, А. П. Твердеющая закладка на рудниках / А. П. Вяткин, В. Г. Горбачев, В. А. Рубцов. М. : Недра, 1983. - 168 с.

20. Вяткин, А. П. Транспортабельность закладочных смесей по трубам в самотечно-пневматическом режиме / А. П. Вяткин, В. П. Кравченко, К. Ю. Депп.- М.: Цветметинформация, 1975. 37 с.

21. Гоголин, В. А. Управление физико-техническими процессами при выемке угля с закладкой : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.15.11 / Кузбас. политехи. ин-т. Кемерово, 1993. - 29 с.

22. ГОСТ 5382-91. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа. — Взамен ГОСТ 5382-73, ГОСТ 9552-76 ; введ.1991-07-01. М. : Стройиздат, 1991. - 109 с.

23. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний.- Взамен ГОСТ 8735-75, ГОСТ 25589-83 ; введ. 1989-07-01. М. : Стройиздат, 1988.-26 с.

24. ГОСТ 8905-82. Машины (прессы) гидравлические для статических испытаний строительных материалов на сжатие. Общие технические условия.- Введ. 1982-01-01. М. : Стройиздат, 1982. - 64 с.

25. ГОСТ 9179-77. Известь строительная. Технические условия.- Введ. 1979-01-01. М.: Стройиздат, 1977. - 5 с.

26. ГОСТ 9758-86. Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний. Введ. 1988-01-01. - М. : Стройиздат, 1986.-40 с.

27. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. — Введ. 1991-01-01. М. : Стройиздат, 1990. - 35 с.

28. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости. Взамен ГОСТ 12248-78, ГОСТ 17245-79, ГОСТ 23908-79, ГОСТ 24586-90, ГОСТ 25585-83, ГОСТ 26518-85 ; введ. 1991-01-01. - М.: Стройиздат, 1996. - 64 с.

29. ГОСТ 12730.5-84. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости. Введ. 1985-07-01. - М. : Стройиздат, 1984. - 12 с.

30. ГОСТ 23732-79. Вода для бетонов и растворов. Технические условия. Введ. 1980-01-01. - М. : Стройиздат, 1979. - 5 с.

31. ГОСТ 25584-90. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации. Введ. 1990-09-01. - М.: Стройиздат, 1990. - 17 с.

32. ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. Введ. 1997-01.01. -М. : Стройиздат, 1996. - 20 с.

33. Дзугкоев, Р. М. Определение параметров гравитационного упрочнения сухого закладочного материала в камерах водоцементными растворами : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.15.02 / Моск. горн. ин-т. М., 1987. - 19 с.

34. Добровольский, В. В. Закладка выработанного пространства при механизированной выемке тонких и средней мощности пластов угля / В. В. Добровольский, А. М. Беленький, В. Ф. Ерофеев. -М. : Недра, 1967. 136 с.

35. Добровольский, В. В. Применение закладки выработанного пространства при разработке месторождений полезных ископаемых / В. В. Добровольский, В. Е. Ерофеев, С. Г. Скопин. М., 1969. - 94 с.

36. Дорожно-строительные материалы : учеб. для автодорожных институтов / И. М. Грушко и др.. М.: Транспорт, 1983. - 383 с.

37. Дубровский, Е. М. Разработка угольных пластов с закладкой выработанного пространства за рубежом. М.: ЦНИЭИуголь, 1975. - 59 с.

38. Железобетонные конструкции : Специальный курс : Учеб. пособие для вузов / В. Н. Байков и др. ; под ред. В. Н. Байкова. 3-е изд., перераб. - М. : Стройиздат, 1981. - 767 с.

39. Закладочные работы в шахтах : справочник / Д. М. Бронников и др. ; под ред. Д. М. Бронникова, М. Н. Цыгалова. М. : Недра, 1989. - 400 с.

40. Золотарев, Г. М. Механизация закладочных работ на угольных шахтах / Г. М. Золотарев, Ю. Д. Горохов. М. : ЦНИЭИуголь, 1974. - 85 с.

41. Иванов, В. М. Система приготовления и транспортирования твердеющих закладочных смесей на закладочных комплексах и методы управления ими : авто-реф. дис. . канд. техн. наук : 05.05.06 / Ленингр. горн, ин-т им. Г. В. Плеханова. -Л., 1991.-23 с.

42. Инструкция о порядке ведения работ по ликвидации и консервации опасных производственных объектов, связанных с пользованием недрами / Федеральный горный и промышленный надзор России. М., 1999. - 17 с.

43. Инструкция по использованию горелых пород в растворах для тампонажа водоносных пород и закрепного пространства горных выработок / ВНИИОМШС. Харьков, 1986. - 26 с.

44. Исаенко, А. В. Исследование фильтрационных свойств горелых пород шахтных отвалов / А. В. Исаенко // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс-2001 : материалы IV Междунар. науч.-практ. конф. Кемерово, 2001. - С. 134-135.

45. Исаенко, А. В. К вопросу ликвидации вертикальных вскрывающих выработок при закрытии шахт / А. В. Исаенко // Строительство шахт и городских подземных сооружений : тр. II Рос.-Кит. симп. Кемерово, 2002. - С. 99-100.

46. Исаенко, А. В. Проблема ликвидации вертикальных вскрывающих выработок / А. В. Исаенко // Проблемы геологии и освоения недр. — Томск, 2002. -С. 383-384.

47. Ицкович, С. М. Технология заполнителей бетона : учеб. для строит, вузов по специальности «Производство строительных изделий и конструкций» / С. М. Ицкович, JI. Д. Чужмаков, Ю. М. Баженов. М. : Высш. шк., 1991. - 272 с.

48. Книгина, Г. И. Строительные материалы из горелых пород. М. : Стройиздат, 1966. -210 с.

49. Книгина, Г. И. Микрокалориметрия минерального сырья в производстве строительных материалов / Г. И. Книгина, В. Ф. Заварский. М. : Стройиздат, 1987.- 143 с.

50. Кравченко, В. П. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений / В. П. Кравченко, В. В. Куликов. М.: Недра, 1974. - 200 с.

51. Краткий справочник горного инженера угольной шахты / под общ. ред. А. С. Бурчакова и Ф. Ф. Кузюкова. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Недра, 1982.-454 с.

52. Крупник, JI. А. Технология закладочных работ на основе утилизации отходов горно-обогатительного производства : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.15.11 ; 05.15.02 / АН СССР, Ин-т проблем комплекс, освоения недр. М., 1991.-31 с.

53. Курнаков, В. А. Обоснование способов закладки наклонных стволов закрываемых угольных шахт Восточного Донбасса : автореф. дис. . канд. техн. наук / Тул. гос. ун-т. Тула, 2001. — 17 с.

54. Лебедев, Ю. А. Совершенствование технологии возведения и контроля качества массива твердеющей закладки : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.15.02 / МГРИ. М., 1983.-20 с.

55. Лесин, 10. В. Очистка воды от взвесей в крупнокусковых породных массивах на шахтах и разрезах : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 11.00.11 / АН СССР, Ин-т проблем комплекс, освоения недр. М., 1990. - 28 с.

56. Лещинский, М. Ю. Испытание бетона : справ, пособие. М. : Строй-издат, 1980.-360 с.

57. Мазеин, С. В. Использование металлургических отходов для твердеющей закладки на основе применения модификаторов : автореф. дис. . канд. техн. паук : 11.10.11 / РАН, Ин-т проблем комплекс, освоения недр. М., 1993. - 18 с.

58. Методические рекомендации по определению прочностных и структурных характеристик бетонов при кратковременном и длительном нагружении / НИИЖБ Госстроя СССР. М., 1976. - 57 с.

59. Носкин, И. И. Разработка технологии закладки смесями с пониженным расходом цемента при нисходящей слоевой выемке : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.15.02 / Северо-Кавказ. горно-металлург. ин-т. Орджоникидзе, 1987. - 27 с.

60. Основы технологии подземной разработки месторождений с закладкой / отв. ред. проф., д-р техн. наук А. Ф. Назарчик. М. : Наука, 1973. - 200 с.

61. Правила безопасности в угольных шахтах : РД 05-618-03. Сер. 05. Вып. 11 / Кол. авт. — М. : Гос. унитар. предприятие «Научио-техн. центр безопасности в пром-ти Госгортехнадзора России», 2003. 296 с.

62. Применение систем разработки с твердеющей и бетонной закладкой выработанного пространства : сб. ст. / ред. Н. С. Мурашова. М., 1967. - 168 с.

63. Рыжков, 10. А. Механика и технология формирования закладочных массивов / Ю. А. Рыжков, А. П. Волков, В. А. Гоголин. М.: Недра, 1985. - 191 с.

64. Рыжков, Ю. А. Структура и свойства закладочных массивов : учеб. пособие / Ю. А. Рыжков, А. П. Волков, В. А. Гоголин. Кемерово : КузПИ, 1978. - 104 с.

65. Ряузов, Н. Н. Общая теория статистики : учеб. для студентов экон. специальностей вузов. М.: Финансы и статистика, 1984. - 343 с.

66. Сайдиков, Р.С. Ликвидация и консервация вертикальных стволов шахт / Р. С. Сайдиков, М. Д. Войтов, А. П. Политов, JL А. Домрачева // Вести. КузГТУ. 2002. - № 4. - С. 19-21.

67. Сборник инструкций и других нормативных документов по технике безопасности для угольной промышленности. — М. : Недра, 1978. 744 с.

68. СН 509-78. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М. : Стройиздат, 1978. -'58 с.

69. Смолдырев, А. Е. Технология и механизация закладочных работ. -М. : Недра, 1974.-327 с.

70. Справочное руководство гидрогеолога. 3-е изд., перераб. и доп. / В. М. Максимов и др. ; под ред. В. М. Максимова. - JL : Недра, 1979. - Т. 1. -512с.

71. Технология добычи руд с твердеющей закладкой / О. А. Байконуров и др.. М. : Недра, 1979. - 152 с.

72. Технология и механизация разработки угольных месторождений. Добычные работы с закладкой : сб. ст. / редкол.: J1. И. Барон и др.. М., 1972. - 86 с.

73. Требуков, A. JI. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. -М. : Недра, 1981. 172 с.

74. Угляница, А. В. Исследование компрессионных свойств горелых пород шахтных отвалов / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Вестн. КузГТУ. 2002. -№ 1.-С. 49-50.

75. Угляница, А. В. Исследование прочностных свойств зацементированных горелых пород / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Строительство шахт и городских подземных сооружений : тр. Рос.-Кит. симп. — Кемерово, 2000. — С. 54-56.

76. Угляница, А. В. Исследование прочностных свойств зацементированного горелышка / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Вестн. КузГТУ. 2000. - № 4. - С. 115-117.

77. Угляница, А. В. Исследование фильтрационных свойств горелых пород шахтных отвалов / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Вестн. КузГТУ. 2001. -№ 4. -С. 51-54.

78. Угляница, А. В. К вопросу ликвидации вертикальных вскрывающих выработок при закрытии шахт / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Вестн. КузГТУ. -2004.-№4.-С. 33-35.

79. Угляница, А. В. Ликвидация вертикальных вскрывающих выработок при закрытии и реконструкции шахт / А. В. Угляница, А. В. Исаенко // Безопасность жизнедеятельности в угольных регионах. Кемерово, 2002. - С. 107-108.

80. Угляница, А. В. Рекомендации по закладке вертикальных вскрывающих горных выработок при ликвидации и реконструкции угольных шахт / сост. : А. В. Угляница, А. В. Исаенко ; ГУ КузГТУ. Кемерово, 2004. - 40 с.

81. Угляница, А. В. Фильтрационные и компрессионные свойства горелых пород, активизированных известью / А. В. Угляница, А. В. Исаенко,

82. Т. Н. Санталова // Строительство шахт и городских подземных сооружений : тр. III Рос.-Кит. симп. Qingdao, China, 2004. - С. 57-61.

83. Фаустов, Г. Т. Методические указания по расчету закладки выработанного пространства твердеющими смесями. Кривой Рог, 1986. - 15 с.

84. Хомяков, В. И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М. : Недра, 1984.-224 с.

85. Хямяляйнен, В. А. Формирование цементационных завес вокруг капитальных горных выработок / В. А. Хямяляйнен, Ю. В. Бурков, П. С. Сыркин. -М.: Недра, 1994.-352 с.

86. Цыгалов, М. Н. Разработка месторождений полезных ископаемых с монолитной закладкой / М. Н. Цыгалов, П. Э. Зурков. М.: Недра, 1970. - 176 с.

87. Шумихин, Е. В. Разработка способов повышения износостойкости закладочных трубопроводов угольных шахт : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.05.06 / Ин-т горн, дела им. А. А. Скочинского. М., 1987. - 17 с.

88. Эталон проекта ликвидации шахты (разреза) / М-во энергетики Рос. Федерации. М., 2001. - 99 с.

89. Яцун, В. В. Обоснование параметров пневмотранспортирования закладочного материала вибрационно-пневматическими машинами циклического действия : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.05.06 / АН УССР, Ин-т геотехн. механики. Днепропетровск, 1991. - 17 с.