Обоснование метода обратного расчета прочности междукамерных целиков по факту их разрушения

Чарковский, Константин Игоревич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование метода обратного расчета прочности междукамерных целиков по факту их разрушения
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Обоснование метода обратного расчета прочности междукамерных целиков по факту их разрушения"

На правах рукописи

ЧАРКОВСКИЙ Константин Игоревич

I I

ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ОБРАТНОГО РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ МЕЖДУКАМЕРНЫХ ЦЕЛИКОВ ПО ФАКТУ ИХ РАЗРУШЕНИЯ

Специальность 25.00.20. "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004 I

Работа выполнена в Московском государственном открытом университете и в Московском государственном геологоразведочном университете им. С. Орджоникидзе

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Макаров А.Б.

Официальные оппоненты: доктор технических наук Милетенко И.В.

кандидат технических наук, доцент Пронин В.И. Ведущее предприятие: ФГУП «ГИПРОЦВЕТМЕТ»

Зашита состоится « 18 » марта 2004 г. в_час. на заседании диссертационного

совета Д212.121.08 по адресу. 117997 г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, в ауд. 6-87 в Московском государственном геологоразведочном университете.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МГТРУ.

Автореферат разослан «_» 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Боровков Ю.А.

Ш НЧ92-

¡БЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для многих пологопадающих месторождений, разрабатываемых камерно-столбовой системой (Жезказганское, Миргалим-сайское, Печенганикель и др.). через определенный срок эксплуатации встает вопрос об их повторной разработке. Это связано как с исчерпанием балансовых запасов, так и с освоением новых технологий извлечения междукамерных целиков (МКЦ).

С 90-х годов разработка Жезказганского месторождения камерно-столбовой системой сопровождается повторной разработкой, при которой МКЦ извлекаются, а выработанное пространство погашается обрушением налегающей толщи. На практике широкое распространение получила наиболее производительная и дешевая технология извлечения МКЦ из открытого выработанного пространства. Применение данной технологии возможно лишь при исключении опасности возникновения лавинообразного разрушения оставшихся целиков. Для обеспечения безопасности горных работ в открытом выработанном пространстве необходима оценка опасности возникновения цепной реакции разрушения МКЦ еще на стадии проектирования повторной разработки.

При извлечении целиков максимальный прирост нагрузок приходится на целики, граничащие с зоной обрушения. Для безопасного ведения повторной разработки необходимо быть уверенным, что данные МКЦ не будут раздавлены горным давлением. Для оценки устойчивости оставшихся целиков в ходе повторной разработки необходимо иметь методики расчета нагрузок и располагать достоверными данными об их реальной прочности.

Надежным способом определения прочности МКЦ является метод обратного расчета по фактам их разрушения. Данный метод в качестве тестового испытания прочности целиков использует факт их разрушения горным давлением При данном подходе учитываются все влияющие факторы (и масштабный эффект, и реальная структура трещиноватое! и массива, п

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА

С. Петербург

«Обр К

контактные условия, и длительность нагружения, и многие другие). Для этого необходимо знать исходное распределение нагрузок между целиками, оставленными после первичной разработки в выработанном пространстве, так как от этого зависит нагруженность МКЦ в ходе повторной разработки. Если происходит разрушение группы целиков, это означает, что рассчитанные нагрузки на разрушенные МКЦ оказались предельными. Факт разрушения целика известной нагрузкой позволяет найти прочность МКЦ и рудного массива (с учетом коэффициента формы - отношения диаметра целика с! к его высоте И). Полученные данные о прочности массива руды используются для оценки устойчивости оставшихся целиков на данном участке с учетом их коэффициента формы Л/И.

Таким образом, прочность целика определяется не традиционным методом - умножением прочности руды в образце на ряд ослабляющих коэффициентов, а обратным расчетом нагрузки, при которой целик разрушился, и принятием этой нагрузки в качестве предельной для МКЦ.

Учитывая, что данные вопросы определяют безопасность горных работ при извлечении МКЦ из открытого выработанного пространства, задачу разработки метода обратного расчета прочности целиков по фактам их разрушения следует считать актуальной.

Цель работы: обоснование метода обратного расчета прочности МКЦ, обеспечивающего повышение безопасности повторной разработки из открытого выработанного пространства.

Основная идея работы: повышение безопасности горных работ достигается определением реальной прочности целиков по факту их разрушения и использованием ее для оценки опасности возникновения цепной реакции разрушения последующих междукамерных целиков в панели.

Задачи исследований:

1. Установить закономерности нагруженности МКЦ при разработке пологопадающих рудных залежей камерно-столбовой системой;

2. Установить закономерности перераспределения нагрузок на МКЦ в ходе повторной разработки;

3. Разработать метод обратного расчета прочности МКЦ по факту их разрушения.

Методы исследований: численное моделирование, анализ фактических геомеханических ситуаций, статистическая обработка натурных данных.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Средняя нагруженность целиков в панелях изменяется по логарифмическому закону от эквивалентного пролета выработанного пространства и жесткости целиков;

2. При повторной разработке коэффициент концентрации опорного давления на целики, граничащие с зоной обрушения, достигает максимума после погашения половины панели, а величина максимума прямо пропорциональна эквивалентному пролету панели и коэффициенту формы МКЦ;

3. Использование прочности разрушенных целиков, полученной обратным расчетом по фактам их разрушения, позволяет оценить устойчивость оставшихся МКЦ и опасность цепной реакции их разрушения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций достигнута использованием практических данных в качестве исходных, применением апробированных моделей и методик, статистической обработкой практических и расчетных данных.

Научная новизна работы:

1. Установлена зависимость общей нагруженности МКЦ в панели, отличающаяся учетом соотношения модулей деформаций массивов налегающей толщи и руды, эквивалентного пролета выработанного пространства и жесткости целиков;

2. Установлена зависимость максимального значения коэффициента концентрации опорного давления на МКЦ в ходе повторной разработки от эквивалентного пролета выработанного пространства и формы целиков;

3. Установлена зависимость максимального коэффициента концентрации от отношения модулей деформаций вмещающих пород и руды;

4. Предложен новый метод обратного расчета прочности разрушенных МКЦ, учитывающий их жесткость, места расположения в выработанном пространстве и стадийность разрушения.

Практическое значение работы заключается в создании метода обратного расчета прочности целиков, позволяющего извлечь полезную геомеханическую информацию из фактов их разрушения для более достоверного прогнозирования геомеханических процессов и обеспечения безопасности извлечения оставшихся междукамерных целиков из открытого выработанного пространства с обрушением налегающей толщи.

Реализация работы. Разработанные методы и алгоритмы расчетов нагруженности и прочности МКЦ внедрены на рудниках корпорации «Казахмыс» при повторной разработке Жезказганского месторождения и используются для анализа и прогнозирования геомеханических процессов, для определения условий возникновения цепной реакции разрушения целиков, для решения вопросов о возможности ведения горных работ по извлечению МКЦ из открытого выработанного пространства.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на конференциях: «Новые идеи в науках о земле» (г. Москва, 1999 г.), «Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых в начале XXI века» (г. Москва, 2001 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в трех сборниках тезисов докладов и одной статье.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 55 рисунков, 16 таблиц, список использованной литературы из 106 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность Г.А. Каткову за помощь в работе, А.Б. Юну за всестороннюю поддержку на всех этапах работы, Д.В.

Мосякину, A.A. Карпикову, принимавших участие в проведении исследований, составлении программ и алгоритмов, позволивших достичь цели данной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Вопросы нагруженности, напряженного состояния и прочности целиков при первичной разработке пологопадающих залежей камерно-столбовой системой рассматривали в своих трудах С.Г. Авершин, В.И. Борщ-Компониец, С.Г. Борисенко, В.П. Волощенко, Г.Е. Гулевич, A.B. Зубков, A.A. Иливицкий, A.M. Ильштейн, Г.А. Катков, В.В. Куликов, Ю.М. Либерман, А.Б. Макаров, Е.Л. Мельников, В.Н. Попов, В.Р. Рахимов, К.В. Руппенейт, В.Д. Слесарев, Д.П. Сенук, В.Ф. Трумбачев и Л.Д. Шевяков, Ю.П. Щуплецов, Ю.И. Чабдарова, Р.Б. Юн, А.Б. Юн и многие другие ученые.

Однако с началом повторной разработки складывается принципиально новая ситуация, связанная с изменением способа управления горным давлением: поддержание налегающей толщи после первичной разработки заменяется ее обрушением. На первый план выдвигаются вопросы оценки устойчивости целиков в перегруженном состоянии с коэффициентами запаса прочности близкими к единице.

В практике повторной разработки Жезказганского месторождения наблюдались случаи, когда при извлечении МКЦ, оставшиеся целики не выдерживают возросшей на них нагрузки и разрушаются. Процесс обрушения принимает неконтролируемый характер, что создает серьезную угрозу безопасности горных работ, ведущихся из открытого выработанного пространства. Развитие зоны обрушения останавливается массивом горных пород или целиками, выдержавшими прирост нагрузки. Поэтому одним из главных стал вопрос прогнозирования крупномасштабных разрушений МКЦ на больших площадях в ходе повторной разработки.

Для прогнозирования возникновения цепной реакции разрушения целиков необходима методика оценки устойчивости МКЦ в ходе повторной разработки. Такая методика должна содержать две компоненты: 1) способ определения

нагрузок на оставшиеся МКЦ на любой стадии повторной разработки; 2) метод оценки несущей способности целиков. Она должна дать возможность составления рекомендаций по оптимальной перспективе развертывания повторной разработки.

Закономерности распределения нагрузок между целиками при первичной разработке в данной работе определялись методом численного моделирования. Распределение нагрузок между МКЦ после первичной разработки залежи имеет весьма большое значение, так как от него зависит характер перераспределения нагрузок в ходе повторной разработки. Исходные (до начала повторной разработки) нагрузки на МКЦ определялись по известной методике К.В. Руппенейта из условия совместности деформаций целиков и вмещающих пород. Результаты расчетов выражены в виде коэффициентов нагрузки, представляющих собой отношение: Ки, = М,/(уШ), где М, - нагрузка на целик; уН- гравитационное давление налегающей толщи с удельным весом уча глубине Н; 8 - площадь кровли, поддерживаемая одним МКЦ. Коэффициент

нагрузки показывает, какую часть от полного веса налегающей толщи несет данный целик. На рис. 1 в качестве примера показано расчетное распределение

нагрузок между МКЦ в панели на глубине 300 м, поддерживаемой 6x15 рядов целиков, оставленных по сетке 20x20 м, при равных модулях деформаций руды и вмещающих пород. Обобщенная эпюра нагрузок имеет вид некоторого свода с максимальными чначениями в центре выработанного пространства. МКЦ, примыкающие к границе выработанного пространства, нагружены значительно меньше (на 30% -в середине длины панели, на 70% - в углах).

ряды МКЦ

то 3-0 4 И 04-0 5 то 5-0 в Я0&0.7 Рис. 1. Исходное распределение нагрузок

Как показали расчеты, нафуженность МКЦ определяется большим количеством факторов, основными из которых являются:

- соотношение модулей деформаций вмещающих пород Е„ и руды Ер;

- размеры выработанного пространства в плане, которые удобно представлять в виде эквивалентного пролета L0 = а-Ь/(а2+Ь2)0'5, где а, Ь- длина и ширина панели;

- форма МКЦ в виде соотношения высоты к диаметру h/d;

- жесткость МКЦ G = F/h, где F - площадь поперечного сечения целика.

Чтобы проиллюстрировать значение соотношения модулей деформаций

вмещающих пород и руды при расчете нагруженности целиков, на рис. 2 в

логарифмическом масштабе показана зависимость среднего коэффициента нагрузки на МКЦ при соотношениях EJEp, изменяющихся от 0,01 до 100.

В тех случаях, когда массив вмещающих пород обладает существенно большей жесткостью, чем руда, средняя нагруженность МКЦ составляет 10+30% от полного веса пород до поверхности. Это связано с малой величиной прогиба «жесткой» толщи пород на контуре выработанного пространства. В условиях, когда вмещающая толща имеет существенно более низкие упругие свойства («мягкая» толща), чем руда, средняя нагруженность МКЦ увеличивается до 70+90%, приближаясь к полному весу столба пород до поверхности. Поэтому начинать исследования нагруженности следует с оценки соотношения Е,/Ер для заданных горногеологических условий.

«жесткая» «ад «мягкая» толща пород толща пород

Рис 2 Зависимость средней погруженности МКЦ в панели от соотношения жесткостей

Массив Жезказганского месторождения представлен перемежающимися слоями (примерно, в равных долях) серых (рудных и безрудных песчаников) и красноцвептых пород (красных песчаников, алевролитов, аргиллитов). Модуль деформации красноцветных пород, в среднем, в 2 раза ниже, чем у серых песчаников. Тогда эквивалентный модуль деформации слоистой толщи вмещающих пород Е„ по известной формуле Ф.П. Бублика составит 75% от модуля деформации серых песчаников Е,,. Поэтому в дальнейших расчетах для Жезказганского месторождения необходимо принимать Е,/Ег - 0,75. В этом случае средняя нагруженность МКЦ в панели типовых размеров приближается к 60% от давления полного веса пород до поверхности (рис. 2).

Из условия совместности деформаций МКЦ и вмещающих пород следует, что связь коэффициента нагрузки на целики с основными геометрическими параметрами выработанного пространства следует искать в виде:

К„~А L3- G/(d/h+B)-i-C, (1) где А, В, С - коэффициенты аппроксимации.

Результаты расчетов средней нагруженности МКЦ в панелях с эквивалентными пролетами, изменяющимися в пределах от 30 м до 255 м, при площадях целиков от 20 м2 до 200 м2 показаны на рис. 3. Полученные результаты с коэффициентом детерминации 0,98 и среднеквадратичной ошибкой 0,13 описываются формулой (рис. 3):

К," = 0,44 InftL, EG¡)/(0,75¿(d/hj+n)]- 2,17 (2) п количество целиков.

1 lo результатам численного моделирования величины нагрузок на МКЦ в напели находятся в логарифмической зависимости от эквивалентного пролета ныработанного пространства. Кроме того, весьма существенное влияние

L3*G/(0,7S*d/h+n)

Рис. 3. Зависимость средней иагружешюсти МКЦ в панелях от эквивалентного пролета выработанного пространства и формы целиков

оказывает форма целиков: чем меньше жесткость целиков (больше высота или меньше диаметры), тем ниже нагрузка на них.

Закономерности перераспределения нагрузок между МКЦ в ходе повторной разработки изучались численным моделированием по методике А.Б. Макарова, в которой распределение нагрузок между МКЦ после первичной разработки используется в качестве начального. В настоящее время повторная разработка Жезказганского месторождения ведется из открытого выработанного пространства с извлечением МКЦ рядами по ширине панели в отступающем порядке. На рис. 4 показано изменение нагрузок на центральные по ширине панели ряды МКЦ в процессе повторной разработки. По мере извлечения

целиков нагрузки на крайние к зоне обрушения ряды МКЦ увеличиваются, а на удаленные ряды снижаются. Закономерность распределения нагрузок на целики в оставшейся части панели показана на рис. 5.

При повторной разработке неравномерность нагруженности МКЦ по

1 2 3 4 5 в 7 8 9 10 11 12 13 14 15

отработанные ряды МКЦ

Рис. 4. Изменение нагрузок на целики в ходе повторной разработки

сравнению с начальным состоянием увеличивается. Целики, находящиеся на границе зоны обрушения, пригружаются опорным давлением. На МКЦ, расположенные в противоположном конце панели, нагрузки по сравнению с исходным состоянием снижаются.

Более наглядно процесс перераспределения нагрузок между МКЦ в ходе повторной разработки панели можно показать в виде коэффициента концентрации, который отображает изменение нагрузок от начальных, существовавших после отработки только камерных запасов:

где Ы/ - нагрузка на целик в процессе повторной разработки; N0 - начальная

нагрузка на целик после первичной

разработки (рис. 6). Максимальный прирост давления тах Кк на 2030% наблюдается на первый от обрушения ряд МКЦ. Менее существенный прирост

нагрузок ощущают и следующие два ряда целиков. На более удаленные ряды МКЦ нагрузка снижается до 70% от начальной.

При моделировании

■ 0-0.2 ВО. 2-0.4 ВО. 4-0. 6 В 0.6-0.8 ■ 0.8-1

' Рис. 5. Распределение нагрузок после извлечения 7 рядов МКЦ

к,

рявы оставшихся МКЦ 10.6-0.в ВО.8-1.0 (31.0-1.2

11.2-1.4

Рис 6 Концентрация нагрузок на целики в оставшейся части панели после извлечения 7 рядов

повторной разработки в сорока

панелях с разными размерами выработанного пространства и различными соотношениями параметров целиков <Ш было установлено, что характер изменения максимального коэффициента концентрации в процессе извлечения целиков принимает вид параболический зависимости и достигает максимального значения после погашения половины панели (рис.7).

Статистической обработкой результатов расчетов с коэффициентом корреляции 0,99 была получена зависимость максимального коэффициента концентрации опорного давления тахКк на крайний к зоне обрушения ряд целиков от эквивалентного пролета I, и коэффициента формы МКЦ <я7Л:

0123456789 Количество отработанных рядов МКЦ

-4x4 - - - - 5*5 — — вхв -вхв — - - 10x10

Количества рядов МКЦ по дпне и шнртк панелей

Рис 7. Изменение максимального опорного давления па крайние МКЦ при М - 1 по мере повторной разработки панелей различных размеров (4x4, 5x5, 6x6, 8x8, 10x10 -количество рядов МКЦ по длине и ширине панелей)

maxKk=l + в,003 L,'d/h. (3) Так же была получена зависимость максимального коэффициента концентрации от отношения модулей деформаций вмещающих пород и руды (рис. 8).

2 1 0 -1 -Я

«жесткая» k^Bi/Ep) «мшкая» толща порол толща порол

Рис.8. Зависимость максимального коэффициента концентрации от соотношения жесткостей налегающей толщи и руды

Когда массив вмещающих пород обладает существенно большей жесткостью, чем руда, максимальный коэффициент концентрации принимает малые значения и составляет до 1,1. Это связано с малой величиной прогиба «жесткой» толщи пород на контуре выработанного пространства. Пафузка распределяется более равномерно на все целики панели. В условиях, когда вмещающая толща имеет существенно более низкие упругие свойства («мяпсая» толща), чем руда, максимальный коэффициент концентрации увеличивается до значения 1,47. Вся дополнительная нагрузка перераспределяется на два, три ближайших от зоны обрушения ряда целиков. На дальние ряды МКЦ нагрузка возрастает на незначительную величину.

Полученные результаты используются для анализа и прогнозирования процессов перераспределения горного давления, возможной степени нригрузки

цеиикон нри повторной разработке Жезказганского месторождения и оценки опасности возникновения цепной реакции разрушения целиков.

Метод обратного расчета прочности МКЦ по факту их разрушения представляет собой пассивный эксперимент, проведенный природными силами горного давления в натурных условиях на элементах массива руды (целиках) реальных размеров, с реальной геологической структурой, в реальном масштабе времени. За счет учета факторов, влияющих на прочность МКЦ (длительность иафужеиия; масштабный фактор; форма целиков; снижение прочности массива трещиноватостыо, слабыми пропластками, взрывными работами; контактные условия; изменение прочности массива руды с глубиной) обеспечивается достоверность полученных данных о прочности несущих конструктивных элементов системы разработки.

Исходными данными для обратного расчета прочности являются фактические данные о геометрии МКЦ, их расположение в выработанном пространстве и результаты визуальных обследований их состояния. Схематично алгоритм предложенного метода обратного расчета прочности МКЦ представлен в виде блок-схемы (рис. 9). Как видно из блок-схемы, в начале надо иметь распределение исходных нагрузок после первичной разработки залежи камерно-столбовой системой. Методика К.В. Руппенейта не может использоваться для определения начального распределения нагрузок между целиками в реальных панелях, т.к. она предназначена для расчета нагрузок на целики только в выработанном пространстве прямоугольной формы в плане. На практике выработанные пространства залежей имеют весьма сложную форму. 1 (оэтому нужен новый инженерный метод расчета исходных нафузок на целики в выработанных пространствах сложной формы. Как правило, целики имеют разную жесткость, обусловленную различиями в их геометрии (высота, площадь поперечного сечения). Поэтому нафуженность МКЦ в реальных панелях оказывается весьма неравномерной: более жесткие (с меньшей высотой и с

большим поперечным сечением) целики принимают на себя большую нагрузку, чем податливые МКЦ (с большой высотой и меньшим поперечным сечением).

Стадии горных работ

Рис. 9. Алгоритм метода обратного расчета прочности МКЦ

Чтобы учесть неравномерность распределения нагрузок на целики нерегулярной геометрии в выработанных пространствах сложной формы, предложен новый инженерный метод расчета' нагруженности целиков, основанный на идее В.Н. Попова о распределении нагрузок между целиками пропорционально их жесткости. Суммарная нагрузка на все целики, оставленные в выработанном пространстве определяется по формуле:

274 = #„>/£„„„; (4)

где К„ средний коэффициент нагрузки на МКЦ в панели, определяемый по формуле (2); 5п„„ - площадь выработанного пространства.

Нами предложено распределять суммарную нагрузку между целиками пропорционально их жесткости с учетом их расположения в выработанном пространстве следующим образом:

К = Л„„, • (^Ф-Ыу,,? , (5)

где Д*» = X ' V1" (*./*<>)' Ф ~ {у,/у„У ).; С, - жесткость /'-того целика; х„

у, - координаты «'-того целика в выработанном пространстве; хо, уо -полупролеты выработанного пространства.

Достоинствами предложенного метода расчета исходных нагрузок являются учет мест расположения МКЦ в выработанном пространстве (по сравнению с методом В.Н. Попова) и возможность расчета нагрузок на целики в выработанном пространстве сложной геометрической формы (по сравнению с методикой К.В. Руппенейта).

Достоверность нового инженерного метода проверена путем сопоставления результатов расчетов по предложенного методу и методике К.В. Руппенейта в 330 панелях с различными параметрами выработанных пространств и целиков. Двумя методами рассчитаны нагрузки на 33 тысячи МКЦ. Сходимость результатов выражена коэффициентом корреляции 0,95, что свидетельствует о работоспособности предложенного метода.

Метод обратного расчета прочности целиков реализуется следующим образом. В ходе визуальных обследований выработанного пространства геомеханики шахт регистрируют факты и категории разрушения целиков. При этом фиксируется фактическое состояние горных работ, при котором появились признаки разрушения целиков. С помощью предложенного метода рассчитывается исходное распределение нагрузок между МКЦ, оставленными после первичной разработки в выработанном пространстве.

Если до начала повторной разработки произошло разрушение группы целиков, это означает, что рассчитанные по предложенному методу нагрузки на разрушенные МКЦ оказались предельными. Факт разрушения целика известной нагрузкой позволяет найти прочность МКЦ и прочность массива руды (с учетом коэффициента формы целика сУИ).

Если разрушение одной группы целиков спровоцировало разрушение второй группы (модель цепной реакции разрушения), то прочности целиков первой группы определяются расчетом исходных нагрузок предложенным

методом, а прочности целиков второй группы определяются путем моделирования разрушения первой группы по методике Л.Б. Макарова.

Если разрушение целиков произошло в ходе повторной разработки после извлечения группы целиков, следовательно нагрузки на разрушившиеся целики стали предельными только после их перераспределения. В этом случае для определения прочности разрушенных целиков необходимо моделировать процесс перераспределения нагрузок при извлечении МКЦ.

Таким образом, алгоритм обратного расчета оказывается стадийным (цикличным), повторяющий стадии горных работ (очередность извлечения МКЦ) и стадии развития геомеханической ситуации (очередность разрушения МКЦ в ходе цепной реакции). Сценарием процедуры обратного расчета является развитие технологических и природных процессов на практике.

Достоверность используемых расчетных методов установлена путем сопоставления расчетных данных и результатов определения нагрузок на МКЦ методом разгрузки, полученных ВНИМИ в панели 1-опытная шахты № 65, а также путем сопоставления расчетных оценок устойчивости МКЦ с результатами визуальных обследований фактического состояния целиков в шахтах. Для примера, на рис. 10 показано соответствие расчетных

коэффициентов запаса прочности оставшихся целиков в панели 5 шахты № 45 с данными визуального обследования. МКЦ, сохраняющие устойчивость без признаков разрушения (степень разрушения МКЦ 0%) имеют средний запас прочности 1,72. Целики с признаками разрушения (степень разрушения МКЦ до 10%) по результатам расчетов имеют в среднем К, ~ 1,26. Частично

с 8 1,6

1 3 з э 1.4

II 1.2

а с

О 0,8

0% до 10% 10-30% болев 30% Степень ¡тзруштия МКЦ

Рис. 10 Расчетные средние коэффициенты

запаса прочности МКЦ при различных категориях их разрушения, установленных по данным визуального обследования

разрушенные МКЦ (степень разрушения МКЦ от 10% до 30%) имеют запас прочности чуть выше 1. Целики, потерявшие несущую способность (степень разрушения МКЦ более 30%), - меньше 1 (0,96). Таким образом, фактическое состояние МКЦ хорошо согласуется с результатами расчетной оценки их устойчивости.

Используя разработанный метод обратного расчета, во всем диапазоне глубин горных работ была получена база данных о реальной длительной прочности целиков в панелях, где происходила цепная реакция их разрушения На рис. 11 показаны значения прочности почти 500 целиков в зависимости от их формы - соотношения высоты И и диаметра с1. Полученные данные

—----------— — иллюстрируют реальное проявление

фактора формы целиков в натурных условиях. Большой разброс реальных данных отображает многообразие нарушенное™ МКЦ различными ослабляющими факторами (факторы трещиноватости, пропластков,

контактов), различие в их размерах (масштабный фактор), различие в длительности нагружения от первых лет до нескольких десятилетий (фактор времени), а также изменение прочности массива руды с глубиной залегания.

Рис. II. Зависимость прочности МКЦ от их формы по данным обратного расчета

Изменение прочности массива с глубиной. Зная прочность целиков, можно определить прочность массива руды: а„ = ац ИМ. Значения прочности массива, полученные методом обратного расчета в панелях 70-71, 54бис, 56, 57бис шх. 65; 5, 9а шх. 45, залежи ПС-8-1; 6 шх.67; панелях 3,4,8,20 шх.55 показаны на рис. 12. По этим результатам с коэффициентом корреляции 0,9 была получена зависимость увеличения прочности массива руды с глубиной:

<т„= 0,16 Н-0,3;

(6)

Прочность массива, МПа

О 10 20 30 40 50 60 70

5О

• Расчетные значения

■ Измеренные методом разгрузки

45О

Рис 12. Рассчитанные значения напряжений и измеренные методом разгрузки

На рис. 12 также приведены величины максимальных напряжений в МКЦ, определенные в разные годы методом разгрузки. Из графика видно, что рассчитанные и измеренные значения имеют одинаковый порядок, поэтому можно сделать вывод о том, что предложенный метод можно использовать для определения прочности массива и междукамерных целиков при повторной разработке Жезказганского месторождения.

В диссертации дано новое решение актуальной задачи повышения безопасности горных работ при извлечении междукамерных целиков из открытого выработанного пространства путем создания метода обратного расчета прочности целиков по факту их разрушения, основанного на установленных закономерностях распределения нагрузок на целики при первичной и повторной разработке пологопадающих залежей, использование которого обеспечивает повышение достоверности оценки устойчивости целиков.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем: 1. Численным моделированием определена новая логарифмическая зависимость среднего коэффициента нагрузки на МКЦ от эквивалентного

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

пролета выработанного пространства, жесткости и формы целиков. Установлено, что одним из наиболее существенных факторов, определяющих нагруженность целиков, является соотношение модулей деформаций массива горных пород и руды;

2. По результатам расчетов выявлен параболический закон изменения наибольшего коэффициента концентрации опорного давления на целики в ходе их извлечения, максимум которого достигается после погашения половины панели, а его величина прямо пропорциональна эквивалентному пролету панели и коэффициенту формы МКЦ;

3. Установлена зависимость максимального коэффициента концентрации опорного давления от соотношения модулей деформаций массива горных пород и руды;

4. Предложен новый инженерный метод расчета нагрузок на целики разной жесткости с учетом мест их расположения в выработанном пространстве сложной формы;

5. Создан метод обратного расчета прочности целиков по фактам их разрушения, учитывающая такие факторы, как трещиноватость массива руды, влияние пропластков и контактных условий, масштабный эффект, длительность нагружения - фактор времени;

6. Установлена зависимость изменения прочности массива руды с глубиной;

7. Предложенный метод обратного расчета прочности целиков и массива руды внедрена в производство на рудниках Корпорации "Казахмыс" и используется геомеханической службой при оценке устойчивости выработанных пространств и при составлении заключений о возможности ведения повторной разработки из открытого выработанного пространства.

Основные научные положения диссертации опубликованы в следующих публикациях:

1. К.И. Марковский, Д.В. Мосякин, C.B. Исаев, А.Б. Юн, Ю. Сосунов. Статистический критерий устойчивости целиков на рудниках Жезказгана. -

Тезисы докладов IV международной конференции "Новые идеи в науках о земле". Москва, МГТА, 1999, том 3, стр. 108;

2. А.Б. Юн, А.Б. Макаров, Д.В. Мосякин, А.А. Карликов, К.И. Чарковский. Нагруженность междукамерных целиков при повторной разработке. - Горный журнал, 2002, № 5, стр. 24-26;

3. К.И. Чарковский. Закономерности нагруженности целиков при почвоуступной и повторной разработке рудных залежей. - Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых в начале 21 века. Тезисы докладов конференции ФТРиР МГТА, Москва, 2001, стр. 59;

4. К.И. Чарковский, Д.В. Марочкин, М.А. Свидетелев. Влияние модулей упругости пород и руд на степень нагруженности МКЦ. - Горный информационно-аналитический бюллетень №7. Москва, МГТУ, 2003, стр. 195197.

Тип. МГОУ тираж U0 зак. № /Щ 200^ г.

JL&QJO

РНБ Русский фонд

2006-4 16482

О 5 Ш

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Чарковский, Константин Игоревич

Введение Обзор методов определения прочности целиков и постановка задач

1.1 Современное состояние горных работ на Жезказганском месторождении

1.2 Краткая геологическая характеристика

1.3 Обзор методов определения прочности целиков

1.4 Оценка существующих методов расчета междукамерных целиков

1.5 Исследования напряженного состояния целиков методом разгрузки

1.6 Влияние коэффициента формы на несущую способность целика

1.7 Влияние соотношения модулей упругости на величину давления

1.8 Влияние коэффициента бокового распора на величину давления

1.9 Влияние масштабного фактора на прочность массива

1.10 Постановка задач

2. Установление закономерностей перераспределения горного давления при повторной разработке

2.1. Методика исследований

2.2. Закономерности распределения нагрузок между целиками при первичной разработке

2.3. Закономерности перераспределения нагрузок между МКЦ в ходе повторной разработки

Выводы

3. Обоснование метода обратного расчета прочности междукамерных целиков

3.1. Метод обратного расчета прочности МКЦ

3.2. Обратный расчет прочности МКЦ в панелях 70-71 шх. и панели 5 шх.

3.3. Экспериментальное подтверждение результатов полученных по методу обратного расчета прочности

Выводы

4. Закономерности изменения прочности МКЦ

4.1. Изменение прочности МКЦ в зависимости от их формы

4.2. Изменения прочности массива с глубиной 127 Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование метода обратного расчета прочности междукамерных целиков по факту их разрушения"

Актуальность темы. Для многих пологопадающих месторождений, разрабатываемых камерно-столбовой системой (Жезказганское, Миргалим-сайское, Печенганикель и др.) через определенный срок эксплуатации встает вопрос об их повторной разработке. Это связано как с исчерпанностью балансовых запасов, так и с освоением новых технологий извлечения междукамерных целиков (МКЦ).

С 90-х годов разработка Жезказганского месторождения камерно-столбовой системой сопровождается повторной разработкой, при которой МКЦ извлекаются, а выработанное пространство погашается обрушением налегающей толщи. На практике широкое распространение получила наиболее производительная и дешевая технология извлечения МКЦ из открытого выработанного пространства. Применение данной технологии возможно лишь при исключении опасности возникновения лавинообразного разрушения оставшихся целиков, что создает угрозу безопасности горных работ. Основная проблема выемки целиков из открытого выработанного пространства, состоит в оценке опасности возникновения цепной реакции разрушения МКЦ еще на стадии проектирования повторной разработки.

Самым надежным способом определения прочности МКЦ является метод обратного расчета по фактам их разрушения. Данный метод в качестве тестового испытания прочности целиков использует факт их разрушения горным давлением. При данном подходе учитываются все влияющие факторы (и масштабный эффект, и реальная структура трещиноватости массива, и контактные условия, и длительность нагружения, и многие другие). Для этого необходимо знать исходное распределение нагрузок между целиками, оставленными после первичной разработки в выработанном пространстве, так как от этого зависит нагруженность МКЦ в ходе повторной разработки. Если происходит разрушение группы целиков, это означает, что рассчитанные нагрузки на разрушенные МКЦ оказались предельными. Факт разрушения целика известной нагрузкой позволяет найти прочность и прочность МКЦ и рудного массива (с учетом коэффициента формы — отношения диаметра целика а к его высоте И). Полученные данные о прочности массива руды используются для оценки устойчивости оставшихся целиков на данном участке с учетом их коэффициента формы а/к.

Таким образом, прочность целика определяется не традиционным методом - умножением прочности пород в образце на ряд ослабляющих коэффициентов, а обратным расчетом нагрузки, при которой целик разрушился, и принятием этой нагрузки в качестве предельной для МКЦ.

Цель работы: обоснование метода обратного расчета прочности МКЦ, обеспечивающего повышение безопасности повторной разработки, ведущейся из открытого выработанного пространства.

Задачи исследований:

2. Установить закономерности перераспределения нагрузок на МКЦ в ходе повторной разработки;

3. Разработать метод обратного расчета прочности МКЦ по факту их разрушения.

Научные положения, выносимые на защиту:

Научная новизна работы:

4. Предложен новый метод обратного расчета прочности разрушенных МКЦ, отличающийся учетом их жесткости, мест расположения в выработанном пространстве и стадийность разрушения.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в трех сборниках тезисов докладов и одной статье.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Чарковский, Константин Игоревич

Выводы:

1. Большой разброс значений прочности целиков, полученных по методу обратного расчета, отображает многообразие нарушенности МКЦ различными ослабляющими факторами (факторы трещиноватости, пропластков, контактов), различие в их размерах (масштабный фактор), различие в длительности нагружения от первых лет до нескольких десятилетий (фактор времени).

2. Результаты оценки устойчивости и состояния целиков, полученные по методу обратного расчета прочности хорошо согласуются с данными визуальных обследований целиков в шахтах. Это говорит о достаточной достоверности предлагаемого метода и правомерности его использования в определении порядка повторной разработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации дано новое решение актуальной задачи повышения безопасности горных работ при извлечении междукамерных целиков из открытого выработанного пространства путем создания методики обратного расчета прочности целиков по факту их разрушения, основанной на установленных закономерностях распределения нагрузок на целики при первичной и повторной разработке пол о го падающих залежей, использование которой обеспечивает повышение достоверности оценки устойчивости целиков.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Численным моделированием определена новая логарифмическая зависимость общего коэффициента нагрузки на МКЦ от эквивалентного пролета выработанного пространства, жесткости и формы целиков. Установлено, что одним из наиболее существенных факторов, определяющих нагруженность целиков, является соотношение модулей деформаций массива горных пород и руды.

3. Установлена зависимость максимального коэффициента концентрации от соотношения модулей деформаций массива горных пород и руды.

4. Предложен новый инженерный метод расчета нагрузок на целики разной жесткости с учетом мест их расположения в выработанном пространстве сложной формы.

5. Создан метод обратного расчета прочности целиков по фактам их разрушения, учитывающий такие факторы, как трещиноватость массива руды, влияние пропластков и контактных условий, масштабный эффект, длительность нагружения - фактор времени.

6. Установлена зависимость изменения прочности массива руды с глубиной.

7. Предложенный метод обратного расчета прочности целиков и массива руды внедрен в производство на рудниках Корпорации "Казахмыс" и используется геомеханической службой при оценке устойчивости выработанных пространств и при составлении заключений о возможности ведения повторной разработки из открытого выработанного пространства.

Основные научные положения диссертации опубликованы в следующих публикациях:

1. К.И. Чарковский, Д.В. Мосякин, C.B. Исаев, А.Б. Юн, Ю. Сосунов. Статистический критерий устойчивости целиков на рудниках Жезказгана. -Тезисы докладов IV международной конференции "Новые идеи в науках о земле". Москва, МГГА, 1999, том 3, стр. 108.

2. А.Б. Юн, А.Б. Макаров, Д.В. Мосякин, A.A. Карпиков, К.И. Чарковский. Нагруженность междукамерных целиков при повторной разработке. - Горный журнал, 2002, № 5, стр. 24-26.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Чарковский, Константин Игоревич, Москва

1. Гулевич Г.Е. Камерная система разработки обширных пологих залежей различных полезных ископаемых. Авт. свид. СССР N 142978 "Бюллетень изоб.", 1961, N 23.

2. Гулевич Г.Е. Рациональный порядок расположения и оптимальные размеры поддерживающих целиков при камерно-столбовой системе разработки. М., Гипроцветмет», 1959.

3. Гулевич Г.Е. Возможность уменьшения потерь в результате применения камерной системы разработки с опорными цадиками. В кн, Потери при разработке полезных ископаемых и меры по их снижению. М., ГОСИНТИ, 1964.

4. Временная инструкция по расчету целиков при камерно-столбовой системе разработки с барьерными целиками для пологопадающих и наклонных залежей Джезказганского месторождения. Алма-Ата, ИГД АН КазССР, 1984.

5. Лумельский Я.П. Статистические оценки результатов контроля качества. М., 1979. 200 с.

6. Волченко В. Н. Вероятность и достоверность оценки качества металлопродукции. М., 1979. 88 с.

7. Швец В. Б., Тарасов 6. Л., Швец Н. С. Надежность оснований и фундаментов. М., 1980. 158 с.

8. Карташова Т. М. Применение совмещенных планов для исследования и оптимизации процесса переработки смеси полимеров // Пластические массы. 1969. №9. с. 29.

9. Аэгольдов Г. Г. Проблемы измерения и оценки качества продукции. М., 1969.

10. Карташова Т.М., Штаркман Б.П. Обобщенный критерий оптимизации — функция желательности // Информационные материалы. Кибернетика. 1970. Лг 8. С. 65—63.

11. Галуилко A. h. и др. Надежность изоляции электрических машин М, 1979. 176 с.

12. Методика выбора показателей для оценки надежности сложных технических систем. М., 1977. 44 с.

13. Галаев Н.З. Управление состоянием массива горных пород при подземной разработке рудных месторождений. М.: "Недра" 1990г.

14. Либерман Ю. М., Гомес Ц. Физико-механические свойства, давление и разрушение горных пород.— М.:Изд-во АН СССР, 1963.—Вып. 1.

15. Руппенепт К. В. Давыдова Н. А. Физико-механические свойства, давление и разрушение горных пород.— М.:Изд-во АН СССР, 1962.—Вып. 1.

16. Справочник по теории упругости (для инженеров-строителей).— Киев: Будивельник, 1971.

17. Ержанов Ж. С., Серегин Ю. Н., Смирнов В. И. Расчет нагруженности опорных и поддерживающих целиков.— Алма-Ата: Наука, 1973.

18. Meyer Harald, Richter Egbert. Gebirgsrnechanik und Alban Verfahren in der Grube Buchenberg des VEB Harzer Eisenrzgruben // Freibergen Forsniiugch.— 1963.— A.— №307.

19. Деформирование целиков при камерно-столбовой системе разработки / Б. А. Волькин, В. С. Сероштан, Ю. Н. Пантелеев, Ю. Н. Грязнов // Горный журнал.— 1971.—№ 12.—С. 55—58.

20. Л.Д. Шевяков. Основы теории проектирования угольных шахт. Углетехиздат, 1950.

21. К.В. Руппенейт, Ю.М. Либерман. Введение в механику горных пород. Госгортехиздат, 1960.

22. И. Снедцон. Преобразования Фурье. Изд-во иностр. литер., 1955.

23. Н.И. Мусхелишвили. Некоторые основные задачи математической теории упругости. Изд-во АН СССР, 1954. 5. С.П. Тимошенко. Теория упругости. Главная редакция технико-теоретической литературы. ОНТИ, 1937.

24. И.С. Березин и Н.П. Жидков. Методы вычислений, том 2, Физматгиз.1959.

25. Ю.П. Щуплецов. Зависимость прочности массива скальных пород от геомеханических свойств и размеров обнажений. Горный журнал, 1998, №1112, с.21-23.

26. Абрамян Б.Л. К плоской задаче теории упругости для прямоугольника. «Прикладная механика», 1957, т. 21, № 1.

27. Абрамян Б.Л., Александров А. Я. Осесимметричные задачи теории упругости. Труды Всесоюзного съезда по теоретической и прикладной механике. Обзорные доклады, вып. 3. М., 1966.

28. Борисов A.A., Нифонтов В.И., Ромадин Н.М. Расчет напряжений в междукамерных целиках. "Записки Ленингр. горного ин-та", т. 51, вып. 1, Горное давление. Л., «Недра», 1966.

29. Бояршинов C.B. Расчет толстостенных полых цилиндров, находящихся под действием произвольной осесимметричной нагрузки. В кн.: «Расчеты на прочность, жесткость и ползучесть элементов машиностроительных конструкций». М., 1953.

30. БухариновГ.Н. Осесимметричная деформация цилиндра конечной длины. «Вестник Ленингр, ун-та», 1956, № 7.

31. Введенская Н.Д., Шноль Э.Э. Об одном методе расчета напряжений в круговом цилиндре. «Вычислительная математика», 1961, № 7.

32. Власов В. В. Применение метода начальных функций к плоской задаче теории упругости для прямоугольной области. «Известия АН СССР, ОТН, механика и машиностроение», 1959, № з.

33. Деев В.М. Плоская задача теории упругости для прямоугольной полосы конечной длины. Межвед. респ. научи, сб. «Сопротивление материалов и теория сооружений», вып. 13. Киев, «Будивельник», 1971.

34. Ионов В.Н. Равновесие упругого цилиндра конечной длины. В сб.: «Исследования по теории сооружений», вып. 7. М., Госстройиздат, 1957.

35. Кизыма Я.М. Осесимметричная задача о давлении упругого цилиндра на упругое полупространство. «Известия АН СССР. Механика твердого тела», 1969, №4.

36. Кизыма Я.М. Симметричные задачи о контактном взаимодействии упругого цилиндра и упругого полупространства. В сб.: «Контактные задачи и их- инженерное приложение. Доклады конференции». М., 1969.

37. Лурье А.И. К теории толстых плит. «Прикладная математика и механика», 1942, т. 6, вып. 2, 3.

38. Лурье А.И. Пространственные задачи теории упругости. М. Гостехиздаг, 1955.

39. Лапкович П.Ф. Об одной форме решения плоской задачи теории упругости для прямоугольной полосы. «Доклады АН СССР», 1940, т.27, № 4.

40. Прокопов В.К. Об одной плоской задаче теории упругости для прямоугольной области. «Прикладная математика и механика», 1952, т. 16, вып. 1.

41. Рахимов В. Определение давлений на междукамерные и барьерные целики, образующие периодическую последовательность. В кн.: «Физико-механические свойства, давление и разрушение горных пород», вып. 1. М., Изд-во АН СССР, 1962.

42. Филоненко-Бородич М.М. Об одной системе функций и ее приложениях в теории упругости. «Прикладная математика и механика», 1946, т. 10, вып. 1.

43. Филоненко-Бородич М.М. Задача о равновесии упругого параллелепипеда при заданных нагрузках на его границах. «Прикладная математика и механика, 1951, т. 15, вып. 2.

44. Bleich F. Der gerade stab mit rechte guerschnitt als ebenes problem. Bauingeneur, Heft 9 und 10, 1923.

45. Hodkins W.R. A numerical solution of the end deformation problem of cylinders. Reactor Group U. K. Atomic Energy Author., Kept., 1962, 264 (3).

46. HorvayG., MirableJ. A. The end problem of cylinders. «Journal of the Applied Mechanics», 1958, 25, No 4.

47. Kbadem R., O'Connor J.J. Adhesive or frictionle-ss compression of an elastic rectangle between two identical elastic half-spaces. «Internat. J. Engng-. Sci.», 1967, 7, 153.

48. Khadem R., O'Connor J.J. Axial compression of an elastic circular cylinder in contact with two identical elastic half-spaces. «Internat. J. Engng. ScL», 1969, 7, No 8.

49. Mendelson A., Roberts E. J. The axisymmetric stress distribution in finite cylinders. Develop. Mech. Vol. 2. Part. 2. Ohford — Frankfurt, Pergamon Press, 1965.

50. RibiereM. Sur divers cas de la flexion des prismes rectangles. Bordeaux, 1889; Sur la flexion des pieces epaisses. Comptes Hendus, 126, 402—404, 1898; Sur la resistance des massifs epais. Comptes Rendus, 126, 1190—1192, 1898.

51. Стиматиу M. Расчет целиков на соляных рудниках. М., 1963.

52. Модестов Ю.А. Совместный расчет междупородных целиков при разработке пластовых месторождений. В сб. «Методы определения размеров опорных целиков и потолочин». М., 1962.

53. Борщ-Компониец В.И., Ильин А.И. Характер распределения давления на поддерживающие целики в условиях Джезказгана. ОБНТИ Гидроцветмета. Сб. статей по горному делу. Вып. 3. М., 1962.

54. Левина И.О. Дополнительные исследования напряжений в междукамерных целиках. Труды сейсмологического ин-та, № 108, М.—Л., 1941.

55. Михлин С.Г. О напряжениях в породе над угольным пластом. Известия АН СССР. ОТН. 1942, № 7, 8.

56. Шерман Д.И. О напряжениях в весомой полуплоскости, ослабленной двумя круговыми отверстиями. «Прикладная математика и механика». Т. 15. Вып. 3. 1951.

57. Шерман Д.И. К вопросу о напряженном состоянии междукамерных целиков. Упругая весомая среда, ослабленная двумя выработками эллиптической формы. Известия АН СССР. ОТП, 1952, № 6, 7.

58. Космодамианский A.C. Упругое равновесие изотропной пластинки, конечным числом криволинейных отверстии. «Прикладная механика», 1961, т. 7, № 6.

59. Космодамианский A.C. О напряженном состоянии горного массива, ослабленного большим количеством выработок квадратного сечения Труды ВНИМИ. Т. 45, Л., 1962.

60. Савин Г.Н. Напряжения в упругой плоскости с бесконечным рядом равных вырезов. ДАН СССР, 1939. Т. XXIII, №6.

61. Tchselen and Giny. Collapse of areas Worked by the sfalf pillar method. Practical acnilusion and an attempt to formulate laws for phenomena abserved. Доклад па международной конференции но горному давлению. Париж, 1960.

62. Руппененйт К.В. Определение давлений на между камерные и барьерные целики. В.сб. "Методы определения размеров опорных целиков и потолочин", М., 1962.

63. Ержанов Ж.С. и др. Аналитические вопросы механики горных пород. Алма-Ата, 1968.

64. Цимбаревич П.М. Принцип работы деформации в применении к проблеме управления кровлей. «Горный журнал», 1936, № 6.

65. Либерман Ю.И. Метод определения давления на целики при разработке изолированными панелями. В сб. «Физико-механические свойства, давление и разрушение горных пород». М., 1962.

66. Борщ-Компониец В.И. "Комплексные исследования проявлений горного давления при разработке Джезказганского меднорудного бассейна камерно-столбовыми системами." Автореферат докт. Дисс. М., 1967.

67. Борщ-Компониец В.И. Механика горных пород, массивов и горное давление. М., 1968.

68. Борщ-Компониец В.И. Пасечник И.И., Рыбасов В.И. Исследование проявлений горного давления в условиях Джезказгана. В сб. «Вопросы разработки и изучения месторождений полезных ископаемых». Вып. 50. М., 1964.

69. Стрелецкий И.С. Основы статистического учета коэффициентов запаса прочности сооружений. М., 1947.

70. Шейнин В.И. Статистический анализ и оценка случайной ошибки результатов испытаний горных пород. В сб. «Проблемы надежности и строительной механики». Вильнюс, 1968.

71. Ерофеев Н.П. Алгоритм для запаса прочности целиков как критерий управления горным давлением для функции времени. Труды ИГД АН КазССР. Т. 40, Алма-Ата, 1969.

72. Ерофеев Н.П. Капуль В.Я., Чернов П.Н. Запас прочности целиков на выветривание и квазиползучесть пород. Труды ИГД АН КазССР. Т. 40, Алма-Ата, 1970.

73. Ильштейн A.M. и др. Методы расчета целиков и потолочин камер рудных месторождений. М., 1964.

74. Kostak В. Pillar strength predication from representative sample of pard rock. Int. J. Rock. Mech. and Mining Sei., 1971, 8, N 5.

75. Протодьяконов M.M. Трещиноватость и прочность горных пород в массиве. М., 1969.

76. Рахимов В.Р. Исследование механических процессов в массиве горных пород при камерно-столбовой системе разработки. Автореферат докт. дисс. МГИ, 1971.

77. Ржаницын А.Р. Расчет сооружений с учетом пластичных свойств материалов. М., 1954.

78. Матвиенко В.В., Руппенейт К.В. К вопросу отработки инженерной теории горного давления. В сб. «Вопросы горного давления», Вып. 26, Новосибирск, 1963.

79. Болотин В.В. Применение методов теорий вероятности и надежности в расчетах сооружений. М., 1971.

80. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. М.,1965.

81. Руппенейт К.В., Матвиенко В. В. Оценка прочности конструктивных элементов подземных сооружений. В сб. Вып. 12, М., 1962.

82. Сдобников A.A. и др. Достоверность расчета устойчивости выработанного пространства Джезказганских рудников (вероятностно-статистический метод). Труды ИГД АН КазССР. Т. 40, Алма-Ата, 1969.

83. Мусин А.Ч., Ерофеев Н,П. К вопросу влияния трещинной тектоники на прочность пород Миргалимсайского рудника. Труды ИГД АН КазССР. Т. П. Алма-Ата, 1963.

84. Ерофеев Н.П. Вопросы устойчивости выработанных пространств при разработке Джезказганского месторождения. Труды ИГД АН ЮзССР Т. 55, Алма-Ата, 1973.

85. Ерофеев Н.П., Чернов П.Н. Лавинный процесс разрушения целиков при камерно-столбовой системе. Труды ИГД АН КазССР. Т 44 Алма-Ата, 1970.

86. Hast N. Bergtricks matniger i graver. «Ternkontorest Annales», 1957, 141,11.

87. Нестеренко Г. Т. Методика и некоторые результаты исследований параметров камерно-столбовой системы разработки. В сб. «Методы определения размеров опорных целиков и потолочин». М., 1962.

88. Борщ-Компониец В.И. и др. Некоторые итоги исследования проявлений горного давления в условиях камерно-столбовых систем разработки. В сб. "Научные труды МГИ". М., 1971.

89. Методическое пособие по установлению рациональных размеров камер и целиков при камерных системах разработки месторождений руд цветных металлов. JI., 1970.

90. Павлов В.Н., Соцков A.A. и др. К определению величины нагрузки на междукамерные и массивные целики в условиях меняющегося пролета и опорной площади. В сб. "Изменение напряжений в массиве горных пород". Новосибирск, 1970.

91. Палий В.Д. и др. Исследование изменений напряженно-деформированного состояния целиков в условиях изменяющейся нагрузки (на примере рудника Камма Киви). Труды ВНИМИ. Вып. 62. JI., 1966.

92. Палий В.Д. и др. Исследование напряженного состояния целиков при камерно-столбовой системе разработки на руднике "Маяк", ЛГИ, Т. 59, 1969.

93. Рахимов В.Р. Влияние закладочного масива на несущую способность целиков. Труды ТашПИ, Вып. 28, Ташкент, 1964.

94. Методическое пособие по определению основных параметров систем разработки с короткими забоями для пологих пластов Кузбасса. Л. ВНИМИ, 1965.

95. Mohr F. Gebirgsdruckmessungen in einen Kalibergbau und ihre Aussagen über Verhalten des angender ubar Abbauraumen Gluckauf, 1955, 45/46.

96. Руппенейт К. В. Определение давлений на междукамерные и барьерные целики / Методы определения размеров опорных целиков и потолочин. — М.: Изд. АН СССР, 1962.

97. Борщ-Компанией, В. И., Макаров А. Б. Горное давление при отработке мощных пологих рудных залежей. — М.: Недра,1986.

98. Попова В.Н. Инженерный метод определения нагрузок на столбчатые междукамерные целики. -М.: Недра, 1981.

99. Юн А.Б. Кандидатская диссертация

100. Сейфулин С.Ш., Нуралин H.H. Геолого-структурные условия формирования месторождения Джезказган. Алма-Ата, Наука, 1964, 217 с.

101. Временная инструкция по расчету целиков для пологопадающих залежей на глубинах более 400 м и наклонных залежей Жезказганского месторождения. ИГД HAH PK, Корпорация "Казахмыс". - Алматы, Жезказган, 1998, 158 с.

102. Чабдарова Ю.И., Жужгов Ю.В., Букин А.Н. Горное давление в антиклинальных структурах Джезказгана. Алма-Ата, Наука, 1980, 194

103. Борщ-Компониец В.И., Юн А.Б., Севастьянов Б.Н., Удалов А.Е., Бенявски Ю.Г., Ахтемов К.Д. Оценка механического состояния столбчатых целиков при отработке залежей сплошной системой с обрушением. Горный журнал 11-12. 2002г.

104. Временные методические указания по выявлению ослабленных участков на рудниках АО Жезказганцветмет».

Информация о работе

Чарковский, Константин Игоревич
кандидата технических наук
Москва, 2004
ВАК 25.00.20

Диссертация

Обоснование метода обратного расчета прочности междукамерных целиков по факту их разрушения - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы