Обоснование параметров околоштрековых целиков в технологических схемах интенсивной отработки выемочных участков на шахтах ОАО "СУЭК-Кузбасс"

Ютяев, Евгений Петрович

Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров околоштрековых целиков в технологических схемах интенсивной отработки выемочных участков на шахтах ОАО "СУЭК-Кузбасс""

На правах рукописи

ЮТЯЕВ Евгений Петрович

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОКОЛОШТРЕКОВЫХ ЦЕЛИКОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ ИНТЕНСИВНОЙ ОТРАБОТКИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ НА ШАХТАХ ОАО «СУЭК-КУЗБАСС»

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная,

открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ои-з

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010

003494243

Работа выполнена в ОАО «СУЭК-Кузбасс» и в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор_

Шувалов Юрий Васильевич доктор технических наук, профессор

Коршунов Геннадий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Воскобоев Фридрих Николаевич, кандидат технических наук

Согрин Борис Борисович Ведущее предприятие - ООО «СПб-Гипрошахт».

Защита диссертации состоится 22 апреля 2010 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плехаиова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 19 марта 2010 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета д-р техн. наук, профессор

--

Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Одной из основных проблем угольной промышленности России является обеспечение конкурентоспособности угля на современном рынке энергоносителей. В настоящее время ведущие отечественные угледобывающие компании переходят на работу по схеме «шахта-лава» с использованием высокопроизводительных комплексов очистного оборудования с охраной участковых подготовительных выработок целиками и применением анкеров в качестве основной крепи. Доказана возможность в горно-геологических условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» работать с нагрузками более 4 млн т угля в год, что позволяет выдерживать конкуренцию на рынке с угольными разрезами.

Производственный опыт показывает, что интенсификация очистных работ предопределяет серьезные требования к таким производственным комплексам, как подготовительные работы, поддержание и охрана горных выработок, управление газовыделением на выемочном участке. Все это определяет актуальность работы, направленной на поиск рациональных способов подготовки выемочных столбов и управления состоянием массива, позволяющим полностью использовать технические возможности современной техники. Бесцеликовые схемы подготовки выемочных участков угольных пластов в условиях Кузбасса для решения этой задачи малоэффективны, а для подачи необходимого количества воздуха, изолированного отвода метановоздушной смеси, размещения коммуникаций, обеспечивающих работу высокопроизводительных забоев, необходим переход на многоштрековую подготовку выемочных участков, в которой одним из главных вопросов является определение параметров межштрековых целиков.

Вопросами повышения эффективности технологии подземной угледобычи занимались многие известные ученые: К.А. Ардашев, Н.П. Бажин, Ф.П. Бублик, A.A. Борисов, A.C. Бурча-ков, Ф.Н. Воскобоев, В.Е. Зайденварг, В.П. Зубов, М.А. Иофис, О.И. Казанин, О.В. Ковалев, Г.И. Коршунов, Ю.Н. Кузнецов,

A.C. Малкин, И.М. Петухов, А.Г. Протосеня, JI.A. Пучков, В.В. Райский, М.А. Розенбаум, А.Д. Рубан, C.B. Сластунов, М.И. Устинов,

B.Н. Фрянов, В.М. Шик и многие другие, но вопросы обоснования параметров целиков при использовании схем многоштрековой подготовки, в частности, для условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс», требуют дополнительных исследований.

Цель работы. Повышение эффективности и безопасности работы высокопроизводительных механизированных очистных забоев в системе «шахта-лава» на основе комплекса решений по подготовке выемочных участков, обоснованию параметров целиков, обеспечивающих устойчивое состояние выработок в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Основные задачи исследований:

1. Определение рациональных способов подготовки выемочных участков при их интенсивной отработке в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

2. Разработка горно-геомеханических моделей и расчетных схем для исследования состояния массива при трехштрековой подготовке с рядами целиков различной ширины.

3. Исследования на физических моделях влияния параметров установки упрочняющих элементов на устойчивость целиков.

4. Оценка удароопасности и определение рациональных способов задания податливости целиков и их параметров в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

5. Определение безопасных условий одновременного проведения параллельных выработок, разделенных целиками различной ширины.

Идея работы. В целях обеспечения устойчивой и безопасной работы высокопроизводительных очистных забоев следует применять многоштрековые схемы подготовки выемочных участков с формированием межштрековых целиков, обеспечивающих проектное сечение выработок на весь период отработки столба.

Методы исследований. В работе использован комплекс методов исследований, включающий анализ и обобщение результатов научно-технических разработок и передового производственного опыта, физическое моделирование методом эквивалентных материа-

4

лов, математическое моделирование и экспериментальные исследования параметров целиков, выполненные по апробированным методикам.

Научная новизна:

1. Установлены зависимости изменения несущей способности целиков от действующих нагрузок, а также от параметров их упрочнения или разупрочнения в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

2. Установлены зависимости величины безопасного по фактору удароопасности опережения забоев проводимых выработок от ширины целиков и их податливости при трехштрековой подготовке выемочных участков.

Основные защищаемые положения:

1. С целью полного использования технических возможностей высокопроизводительного оборудования и обеспечения безопасности работ в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» следует использовать многоштрековую подготовку выемочных участков с оставлением между выработками целиков заданной податливости.

2. Для снижения негативного влияния очистных работ на выемочные выработки следует применять сочетание межштрековых целиков различной степени податливости, соотношение размеров которых устанавливается на основе численной оценки устойчивости системы «целик-выработка-массив».

3. Необходимая податливость межштрековых угольных целиков и устойчивость системы «массив-выработка-целик» обеспечивается выбором геометрических параметров целиков и применением искусственных мер по их упрочнению или разупрочнению.

Практическая значимость работы:

Рекомендуемые параметры целиков при трехштрековой подготовке вошли в альбом «Технологические схемы подготовки и отработки выемочных участков на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» и включены в проекты разработки пластов. Результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе при проведении занятий по учебной дисциплине «Системы разработки пластовых месторождений полезных ископаемых» для специальности 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

5

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций подтверждается применением современных методов натурных и лабораторных исследований, представительным объемом экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с результатами шахтных экспериментов автора и других исследователей.

Апробация работы:

Результаты работы докладывались и получили положительную оценку на Международной конференции «Современные проблемы геомеханики, горного производства и недропользования» (г. Санкт-Петербург, 2009 г.) Международном научном симпозиуме «Неделя горняка», (г.Москва, 2007-2010 гг.), на конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения», (филиал Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В. Плеханова (технического университета), г. Воркута, 2009 г.), научно-технических советах ОАО «СУЭК» (г. Москва, 20082010гг.), ОАО «СУЭК-Кузбасс» (г.Ленинск-Кузнецкий, 2007-2010 гг.), научных семинарах кафедр разработки месторождений полезных ископаемых; безопасности производств и разрушения горных пород; Научного центра геомеханики и проблем горного производства Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В. Плеханова (технического университета) (г. Санкт-Петербург, 2009-2010 гг.)

Личный вклад автора:

Постановка цели и задач, обоснование и выбор методики исследований, организация и руководство исследованиями; участие в проведении и обобщение результатов натурных и лабораторных исследований; формулировка основных научных положений и выводов.

Публикации.

Результаты исследований и основные положения диссертации опубликованы в 5 печатных работах, 6 числе которых 1 монография, 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных исследований, 2 публикации в сборниках трудов международных и всероссийских научных симпозиумов и конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 170 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 68 источников, включает 65 рисунков, 12 таблиц, 2 приложения.

Автор выражает благодарность научным руководителям д.т.н., проф. ¡Ю.В. Шувалову, д.т.н., проф. Г.И. Коршунову за помощь в определении общей идеи работы, направлений исследований; профессорам О.И. Казанину, В.М. Шику, техническим работникам ОАО «СУЭК-Кузбасс» за помощь в сборе информации и проведении шахтных исследований; сотрудникам кафедры разработки месторождений полезных ископаемых за полезные замечания и ценные советы; сотрудникам лаборатории моделирования Научного центра геомеханики и проблем горного производства Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В. Плеханова (технического университета).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации на основе анализа состояния и перспектив развития технологии подземной угледобычи в России и за рубежом определена ведущая роль многоштрековой подготовки выемочных участков в обеспечении полноты использования технических возможностей высокопроизводительного современного горного оборудования при обеспечении безопасности горных работ. Проанализированы методы расчета целиков при многоштрековой подготовке, состояние нормативной базы. Сформулированы цель, идея и задачи исследований.

Во второй главе приведены результаты натурных исследований взаимодействия целиков с окружающим массивом горных пород в различные периоды их работы на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

В третьей главе представлены результаты лабораторных и экспериментально-аналитических исследований деформаций и разрушений целиков при различных схемах подготовки выемочных участков, различной геометрии целиков, а также способов их упрочнения и разупрочнения.

В четвертой главе приведены рекомендации по использованию целиков заданной податливости в технологических схемах многоштрековой подготовки выемочных участков, способов задания податливости целиков и расчету их параметров.

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. С цепью полного использования технических возможностей высокопроизводительного оборудования и обеспечения безопасности работ в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» следует использовать многоштрековую подготовку выемочных участков с оставлением между выработками целиков заданной податливости.

Обеспечение конкурентоспособности шахт, добывающих энергетический уголь, возможно лишь при достижении каждым очистным забоем технико-экономических показателей мирового уровня. Наилучшие результаты работы очистных забоев как в Кузбассе (шахта «Котинская»), так и в Печорском бассейне (шахта «Воргашор-ская») достигнуты при подготовке выемочных участков спаренными выработками с широкими неизвлекаемыми целиками между ними и анкерным креплением оконтуривающих выемочный столб выработок при использовании очистного оборудования ведущих мировых производителей. В Кузбассе высокие показатели также были достигнуты при отработке средней мощности и мощных пластов, подготовленных спаренными выработками с широкими целиками между ними, которые впоследствии вынимались при проезде лавы.

Мировая практика показывает, что наивысшие показатели работы длинных очистных забоев достигаются при применении многоштрековых (две, три или четыре выработки с каждой стороны выемочного столба) схем подготовки выемочных участков. Рекорды производительности - 10,0 млн т/год; 1,6 млнт/мес; 57000 т/сут -были установлены в длинных очистных забоях шахт США в благоприятных горно-геологических условиях именно при использовании многоштрековых схем с оставлением неизвлекаемых ленточных целиков. Применение многоштрековых схем существенно расширяет возможности управления газовыделением на выемочных участках

8

средствами вентиляции, дегазации и изолированного отвода метана, что позволяет снять ограничения нагрузки на забой по газовому фактору, более полно использовать возможности современной выемочной техники.

В таблице приведены основные параметры систем разработки пластов на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» по итогам 2009 г. и планы на перспективу в сравнении с длинными забоями на шахтах США.

Характеристика систем разработки пластов на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» и на шахтах США

Показатели Ед. изм. Диапазон изменения Лучший мировой опыт (США)

Факт 2009 г. Перспектива

Длина лавы м 176+286 150+350 270+315 (до 540)

Длина столба м 1000+3720 1000+4500 2600+4800 (до 5400)

Подготовка выемочных участков спаренными выработками спаренными выработками, тремя выработками спаренными выработками - 8%; тремя выработками - 77% четырьмя выработками -15%

Средства механизации очистных работ

Комбайн 4LS; SL; KSW SL-500; 7LS 7LS(l+6); EL(600+3000)

Конвейер A3 0(34); AFC; PF; КСЮ-201 A3 8(34); AFC;PF AFC; PF

Крепь Joy; DBT; Tagor; Ml38/4; Ml 42 Joy; DBT; Tagor; Ml 38/2; МКЮ Joy; DBT

Нагрузка на очистной забой т/сут 3200+23000 до 40000 57000

тыс.т в мес 100+650 до 1000 1600

тыс.т в год 800+4500 до 6000 7000+10000

Внедрение высокопроизводительных механизированных комплексов на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» с нагрузками на очистной забой 20000 т/сут и более, высокими скоростями подвигания поставило ряд вопросов, связанных с управлением газовыделением на выемочных участках, горным давлением, устойчивостью целиков, пучением почвы выработок.

При достижении планируемых показателей (см. таблицу) нагрузки на забой метановыделение на выемочных участках может достигать 120 м3/мин. Для снятия ограничений нагрузок на забой по газовому фактору в таких условиях будут полностью задействованы средства вентиляции, дегазации и изолированного отвода метановоздушной смеси. Как показали расчеты, проведение двух выработок с каждой стороны выемочного столба недостаточно для эффективного управления газовыделением, а для снятия ограничений нагрузки на забой по газовому фактору необходим переход на подготовку тремя выработками. При этом особую актуальность приобретают вопросы обеспечения устойчивости разделенных целиками выемочных выработок.

Для определения влияния целиков на устойчивость выработок были проведены натурные исследования на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» «Полысаевская», «им. С.М. Кирова», «Талдинская-Западная 1 и 2», а также «Котинская» при отработке пологих пластов мощностью от 1,6 до 4,6 м на глубинах до 400 м. Выемочные участки были подготовлены спаренными выработками с широкими целиками между ними.

Как показали исследования, оставление широких целиков более чем в 20% случаев не обеспечивает устойчивого состояния выработок (рис. 1), где имеют место пучение почвы и разрушение бортов. То есть ограниченная способность целиков деформироваться под действием опорного давления лавы в целом ряде случаев приводит к нарушению устойчивости выработок,, чего нельзя допустить при работе высокопроизводительных забоев.

а) б)

Рисунок 1 - Характер нарушений устойчивости выработок: а) разрушение бортов штреков 52-03 шахты «Котинская»; б) пучение почвы в штреке 67-03 шахты «Талдинская-Западная 1»

Таким образом, использование многоштрековой подготовки выемочных участков позволяет комплексно решать вопросы управления газовыделением и полного использования технических возможностей высокопроизводительного оборудования при оставлении между выработками целиков заданной податливости, обеспечивающей устойчивость выработок.

2. Для снижения негативного влияния очистных работ на выемочные выработки следует применять сочетание межштрековых целиков различной степени податливости, соотношение размеров которых устанавливается на основе численной оценки устойчивости системы «целик-выработка-массив».

При подготовке выемочных участков тремя штреками между ними оставляются два ряда ленточных целиков. При этом возможны различные варианты соотношения геометрических параметров целиков и выработок (рис. 2).

Для численной оценки влияния ширины межштрековых целиков и их податливости на устойчивость системы «целик-выработка-массив» при трехштрековой подготовке выемочных уча-

11

стков были разработаны горно-геомеханические модели и расчетные схемы, соответствующие горно-геологическим условиям и горнотехническим ситуациям при подготовке выемочных участков на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

мша»

Рисунок 2 - Варианты расположения выработок и целиков при трехштрековой подготовке выемочных участков

Исследования, выполненные методом граничных элементов, позволили получить картины распределения напряжений и деформаций вокруг выработок и целиков при различных значениях ширины целиков, их податливости, характера приложения нагрузки (рис. 3).

0.00002

Рисунок 3 - Поле относительных деформаций ех при ширине целиков первого и второго рядов 10 и 20 м соответственно 12

Основные результаты исследования полей напряжений aY и полей деформаций sx позволили констатировать следующее.

1. Принятые параметры междуштрековых целиков на глубинах отработки запасов до 400 м обеспечивают их достаточную устойчивость. Для широкого целика коэффициент запаса несущей способности соответствует ~ 2,5, для целика, примыкающего к выработанному пространству, несущая способность целика соответствует приходящимся на него нагрузкам.

2. Варьирование параметрами (ширина 20; 15; Юм) целика, примыкающего к массиву, показало возможность его устойчивого состояния как применительно к обычным характеристикам пласта, так и при искусственном задании податливости. Последнее достижимо за счет обработки целиков (бурение скважин и др.).

3. Для целиков, примыкающих к выработанному пространству, при сохранении их констатированных параметров (В\ = 10 м), но при изменении ширины целиков, примыкающих к массиву {В% = 20; 15 и 10 м), установлено следующее:

Без искусственной обработки устойчивость целика В\ во всех случаях (т.е. при В2 = 20; 15 и Юм) сохраняется, но на уровне, приближенно отвечающем величинам приходящихся на него нагрузок.

При аналогичном варьировании параметрами Вг и наличии искусственной обработки нагрузки на целики, примыкающие к выработанному пространству, превышают их несущую способность на 20^-30 %.

4. Породы кровли при наличии анкерного крепления штреков устойчивы, что достаточно характеризуется наличием в них условия ех < 0. Отмеченное отвечает практически всем рассмотренным условиям формирования в элементах массива полей ay и Бу.

5. Для рассмотренных схем оценки НДС можно констатировать наличие в целиках (со стороны штреков) зон предельных состояний, отвечающих условию вх >0. Обобщенно можно считать, что указанные зоны (их протяженность) значимо могут изменяться с учетом варьирования «геометрии» целиков (В2 * const; В\ = const), а также за счет искусственного задания податливости целикам.

3. Необходимая податливость межштрековых угольных целиков для обеспечения устойчивости системы «массив-выработка-целик» должна быть задана сочетанием их геометрических параметров и искусственных мер по упрочнению или разупрочнению.

При разработке месторождений полезных ископаемых возникают нелинейные физические процессы в дискретных средах, которые сложно описать уравнениями. Поэтому для исследования деформаций и разрушений целиков был применен экспериментальный метод - физическое моделирование на моделях из эквивалентных материалов.

С помощью этого метода был проведено исследование условий работы целиков с отношением В/к = 5 при подготовке выемочных столбов в условиях шахт «СУЭК-Кузбасс».

Для решения задач исследований был разработан комплекс методик и технических средств физического моделирования, включающих в себя новые эквивалентные материалы и устройства автоматического регулирования граничных условий.

Результаты моделирования процессов деформаций и разрушений целика за весь срок его службы с момента проведения выработок показали, что на конечных стадиях отработки панелей после обрушения непосредственной кровли и разрушения основной происходит резкое увеличение напряжений в почве под целиком, которые приводят к его разрушению. На модели этот процесс зафиксирован в 40 м позади лавы. Разрушения и осыпания краевых частей целика, приводящие к увеличению пролета кровли штрека (см. рис.1), отрицательно сказываются на ее устойчивости. Укрепление боков целика упрочняющими элементами (анкерами) позволяет повысить как несущую способность целика, так и устойчивость кровли штрека.

Испытания моделей целиков с различной плотностью установки упрочняющих элементов показало:

• При увеличении плотности установки уменьшается относительная величина деформирования целика.

• Укрепленные целики увеличивают свою несущую способность до 1,9 раза.

На рис. 4 приведены зависимости деформаций целика при различной плотности укрепляющих элементов и изменении нагрузки на целик. При деформировании всех целиков наблюдался «перелом» характеристики с резким возрастанием их деформаций, при этом увеличение плотности установки привело к существенному смещению точки перегиба при незначительном изменении ординаты перегиба ДМг с 0,033 до 0,040.

Целики с большей плотностью установки укрепляющих элементов деформировались существенно меньше. Например, при увеличении плотности от 0,11 до 0,22 после точки перегиба было зафиксировано уменьшение деформаций целиков в 1,5-2 раза. Окончательный выбор рекомендуемых параметров укрепления целиков может быть сделан с учетом экономических затрат.

При испытаниях целиков был установлен факт формирования в разрушенном целике ядер уплотнения, который ранее был отмечен и другими исследователями (М.А. Розенбаум, Н.В. Титов, 2006 г.). Анализ параметров ядер и закономерностей их формирования может быть установлен в ходе 8 дальнейших исследований. сг2 /[с]р

Целики, применяемые для охраны и поддержания горных выработок, следует рассматривать как специфическую крепь, которая для выполнения своих

s §

ао;

S zs га 2 а.

0

■е-

Q

4

о: га

1 л

5

ь

3

о о

X

5

0,2

0.16

0,12

0,03

0,04

1Í

J 2 h

7 / //

/♦

Я *

относительная нагрузка на целик

Рисунок 4 - Зависимость деформирования целика от действующей нагрузки при различной плотности установки скрепляющих элементов: 1- без укрепления; 2 -укрепление 11% S6oK; 3 - 15%; 4 - 22%

функций должна иметь силовые и деформационные характеристики, соответствующие условиям применения. Создание заданной податливости целиков определяет условия формирования внешних нагрузок на них и обеспечивает устойчивое поддержание выработок.

Путем применения технологических мероприятий по увеличению податливости обеспечивается безопасный переход от исходной прочности и модуля спада к остаточной прочности.

Известно два подхода к заданию податливости целиков: пассивный и активный. Так как пассивный способ базируется на саморазрушении целиков и исключает их управляемую податливость, приняты активные способы задания податливости. Наиболее распространенный из них - бурение разгрузочных скважин большого диаметра.

Как видно из рис. 5, максимальная податливость целиков 1/а при диаметрах скважин £> от 0,1 до 0,5 м и расстоянии между скважинами й? 0,1 м составляет примерно 30 % от диаметра скважин. При увеличении расстояния между скважинами величина податливости уменьшается.

Рисунок 5 - Зависимость величины податливости угольных целиков от диаметра В и плотности с1 скважин 1 - £> = 200 мм; 2 - £> = 300 мм; 3 - £> = 400 мм; 4 - £> = 500 мм

Величины податливости целиков при различной ширине межскважинной перемычки представлены зависимостями: 0=200 мм С/ц = 0,0009</2 - 0,6036^ + 103,28;

/5=300 мм С/ц = 0,0008¿2 - 0.708М + 170,15;

£М00 мм С/ц = 0,0004«? - 0,647Ы + 223,49;

£>=500 мм ип = О.ОООЗй?2 - 0,5807^ + 260,37.

При подготовке выемочного столба тремя штреками с их одновременной проходкой возникает вопрос безопасного опережения между забоями выработок (рис. 6).

Рисунок 6 - Определение безопасного опережения забоев при различной

ширине целиков

Для условий шахты «Котинская» определены параметры целиков и безопасных опережений забоев штреков. При ширине проектируемого целика меньше 7 м он является безопасным по ударо-опасности, в интервале 7 -17,5 м необходимы профилактические меры по изменению его податливости, при большей ширине целик является «жестким» и мероприятия проводятся при появлении признаков удароопасности (необходим мониторинг состояния массива) или для устранения влияния зоны ПГД от этого целика на нижележащий пласт. Опережение 1заб в зависимости от выбранной ширины целика /ц составляет: ¿за6 > 7 м при /ц = 28 м и Хзаб > 43 м при /ц = 7 м.

Основным критерием при ведении мероприятий по обеспечению податливости целиков является их экономическая целесообразность.

• а2

Забой 3-й выработки

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи обеспечения устойчивой безопасной работы высокопроизводительных очистных забоев на основе комплекса проектных решений по подготовке выемочных участков, параметрам ■ целиков и выработок в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Основные научные и практические результата выполненных исследований:

1. Конкурентоспособность добычи энергетических углей на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» может быть достигнута при полном использовании технических возможностей высокопроизводительного очистного оборудования, снятии ограничений нагрузок на забои по газовому фактору, устойчивому состоянию выработок. Для этого необходимо использование многоштрековых схем подготовки выемочных участков с оставлением между выработками целиков заданной податливости.

2. Натурными исследованиями на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» установлено, что оставление широких целиков в целом ряде случаев не обеспечивает безремонтного поддержания выработок. Устойчивость выемочных выработок, закрепленных анкерной крепью, определяется состоянием всей системы «целик-выработка-массив».

3. Экспериментально-аналитическими исследованиями НДС целиков при подготовке выемочных участков тремя штреками установлено, что оставление узкого (примыкающего к лаве) и широкого (со стороны массива) целиков на глубинах до 400 м обеспечивает устойчивость системы «целик-выработка-массив» при варьировании соотношения ширины целиков от Юм-Юм до 10м-25 м. Устойчивость системы сохраняется также при искусственном увеличении податливости целиков.

4. Исследования устойчивости целиков на моделях из эквивалентных материалов показали возможность увеличения их несущей способности с помощью мероприятий по упрочнению в 1,9 раза и изменении коэффициента формы до 2,25.

18

5. Необходимая податливость целиков может быть задана пассивными или активными методами. Наиболее доступным из активных методов является бурение разгрузочных скважин большого и (или) малого диаметра. Для условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» определены зависимости величины податливости целиков от диаметра скважин и плотности их размещения.

6. При одновременном проведении трех параллельных выработок безопасные по фактору горных ударов значения опережения забоев выработок при ширине целиков от 6 до 28 м составляют от 50 до 7 м соответственно.

7. Полученные выводы и рекомендации использованы при составлении альбома «Технологические схемы подготовки и отработки выемочных участков на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

8. Внедрение схем подготовки выемочных участков тремя выработками с использованием целиков управляемой податливости позволит увеличить на 30% производительность очистных забоев по пластам средней мощности и почти в 1,5 раза на мощных пластах, что обеспечивает конкурентоспособность угледобычи на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Основные положения и научные результаты опубликованы в следующих работах:

1. Полевщиков Г.Я. Программа инноваций по управлению газодинамикой высокотехнологичных подземных горных работ / Полевщиков Г.Я., Рябков Н.Я., Ютяев Е.П. // Сб. научных трудов. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. № ОВ7С. М.: «Мир горной книги», 2008. С. 150-157.

2. Ютяев Е.П. Влияние геомеханических процессов в массиве на выбор параметров технологических схем отработки пологих пластов Ленинск-Кузнецкого месторождения // «Записки Горного института». Т.185, 2010. С.50-55.

3. Артемьев В.Б. Охрана подготовительных выработок целиками на угольных шахтах: Монография / Артемьев В.Б., Коршунов Г.И., Логинов А.К., Ютяев Е.П., Шик В.М.// СПб.: Наука, 2009. 231 с.

4. Шувалов Ю.В. Работа высокопроизводительных очистных забоев на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» в современных условиях /Шувалов Ю.В., Ютяев Е.П. // Сб. трудов научно-практ. конф. «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения». Т.1. Воркута, 2009. С. 214-217.

5. Пучков Л.А. Принципиальные технологические решения для промышленной апробации технологии заблаговременной дегазационной подготовки высокогазоносных угольных пластов в Кузбассе / Пучков Л.А., Сластунов C.B., Логинов А.К., Ютяев Е.П. // Наука и техника в газовой промышленности. 2009 № 3. С.58-62.

РИЦ СПГГИ. 12.03.2010. 3.121. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ютяев, Евгений Петрович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Состояние и перспективы развития подземной добычи угля в России.

1.2. Анализ технологии подземной угледобычи за рубежом.

1.3 Пути совершенствования технологии подземной разработки угольных пластов в ОАО «СУЭК-Кузбасс».

1.4. Анализ результатов исследований деформаций и разрушения околоштрековых целиков.

1.5. Анализ методов расчета параметров целиков.

Выводы по главе 1.

2. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОКОЛОШТРЕКОВЫХ ЦЕЛИКОВ С МАССИВОМ ГОРЫХ ПОРОД

2.1. Горно-геологическая и горно-техническая характеристика объектов исследований.

2.2. Методика шахтных исследований.

2.3. Результаты натурных исследований на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

2.4. Зарубежные исследования взаимодействия целиков с массивом при многоштрековой подготовке выемочных участков.

Выводы по главе 2.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМАЦИЙ И РАЗРУШЕНИЙ ОКОЛОШТРЕКОВЫХ ЦЕЛИКОВ.

3.1. Общие положения.

3.2. Методика моделирования на моделях из эквивалентных материалов.

3.3. Результаты исследований условий работы околоштрековых целиков на физических моделях.

3.4. Исследования НДС массива при многоштрековой подготовке выемочных участков методом граничных элементов.

3.5. Результаты исследования НДС массива при трехштрековой подготовке выемочных участков по пл. 52.

Выводы по главе

4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПОДГОТОВКИ И ОТРАБОТКИ ВЫЕМОЧНЫХ УЧАСТКОВ НА ШАХТАХ ОАО «СУЭК-Кузбасс».

4.1. Рекомендации по расчету ширины податливого и жесткого целика при подготовке выемочных участков тремя штреками.

4.2. Рекомендации по расчету крепления выработок анкерной крепью при изменении податливости целика.

4.3. Определение параметров целиков, исключающих их удароопас-ность.

4.4. Рекомендуемые технологические схемы и область применения многоштрековой подготовки выемочных участков на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

4.5. Стоимостная оценка многоштрековых схем подготовки выемочных участков на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование параметров околоштрековых целиков в технологических схемах интенсивной отработки выемочных участков на шахтах ОАО "СУЭК-Кузбасс""

Актуальность работы.

Одной из основных проблем угольной промышленности России является обеспечение конкурентоспособности угля на современном рынке энергоносителей. В настоящее время ведущие отечественные угледобывающие компании переходят на работу по схеме «шахта-лава» с использованием высокопроизводительных комплексов очистного оборудования с охраной участковых подготовительных выработок целиками и применением анкеров в качестве основной крепи. Доказана возможность в горно-геологических условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» работать с нагрузками более 4 млн т угля в год, что позволяет выдерживать конкуренцию на рынке с угольными разрезами.

Производственный опыт показывает, что интенсификация очистных работ предопределяет серьезные требования к таким производственным комплексам, как подготовительные работы, поддержание и охрана горных выработок, управление газовыделением на выемочном участке. Все это определяет актуальность работы, направленной на поиск рациональных способов подготовки выемочных столбов и управления состоянием массива, позволяющим полностью использовать технические возможности современной техники. Бесцеликовые схемы подготовки выемочных участков угольных пластов в условиях Кузбасса для решения этой задачи малоэффективны, а для подачи необходимого количества воздуха, изолированного отвода метановоздушной смеси, размещения коммуникаций, обеспечивающих работу высокопроизводительных забоев, необходим переход на многоштрековую подготовку выемочных участков, в которой одним из главных вопросов является определение параметров межштрековых целиков.

Вопросами повышения эффективности технологии подземной угледобычи занимались многие известные ученые: К.А. Ардашев, Н.П. Бажин, Ф.П. Бублик, A.A. Борисов, A.C. Бурчаков, Ф.Н. Воскобоев, В.Е. Зайденварг, В.П. Зубов, М.А. Иофис, О.И. Казанин, О.В. Ковалев, Г.И. Коршунов, Ю.Н. Кузнецов, A.C. Малкин, И.М. Петухов, А.Г. Протосеня, JI.A. Пучков, В.В. Райский, М.А. Розенбаум, А.Д. Рубан, C.B. Сластунов, М.И. Устинов,

В.Н. Фрянов, В.М. Шик и многие другие, но вопросы обоснования параметров целиков при использовании схем многоштрековой подготовки, в частности для условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс», требуют дополнительных исследований.

Цель работы. Повышение эффективности и безопасности работы высокопроизводительных механизированных очистных забоев в системе «шахта-лава» на основе комплекса решений по подготовке выемочных участков, обоснованию параметров целиков, обеспечивающих устойчивое состояние выработок в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Основные задачи исследований:

1. Определение рациональных способов подготовки выемочных участков при их интенсивной отработке в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

2. Разработка горно-геомеханических моделей и расчетных схем для исследования состояния массива при трехштрековой подготовке с рядами целиков различной ширины.

3. Исследование на физических моделях влияния параметров установки упрочняющих элементов на устойчивость целиков.

4. Оценка удароопасности и определение рациональных способов задания податливости целиков и их параметров в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

5. Определение безопасных условий одновременного проведения параллельных выработок, разделенных целиками различной ширины.

Идея работы. В целях обеспечения устойчивой и безопасной работы высокопроизводительных очистных забоев следует применять многоштрековые схемы подготовки выемочных участков с формированием межштрековых целиков, обеспечивающих проектное сечение выработок на весь период отработки столба.

Методы исследований. В работе использован комплекс методов исследований, включающий анализ и обобщение результатов научно-технических разработок и передового производственного опыта, физическое моделирование методом эквивалентных материалов, математическое моделирование и экспериментальные исследования параметров целиков, выполненные по апробированным методикам.

Научная новизна:

1. Установлены зависимости изменения несущей способности целиков от действующих нагрузок, а также параметров их упрочнения или разупрочнения в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

2. Установлены зависимости величины безопасного по фактору ударо-опасности опережения забоев проводимых выработок от ширины целиков и их податливости при трехштрековой подготовке выемочных участков.

Основные защищаемые положения:

1. С целью полного использования технических возможностей высокопроизводительного оборудования и обеспечения безопасности работ в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» следует использовать многоштрековую подготовку выемочных участков с оставлением между выработками целиков заданной податливости.

2. Для снижения негативного влияния очистных работ на выемочные выработки следует применять сочетание межштрековых целиков различной степени податливости, соотношение размеров которых устанавливается на основе численной оценки устойчивости системы «целик-выработка-массив».

3. Необходимая податливость межштрековых угольных целиков и устойчивость системы «массив-выработка-целик» обеспечивается выбором геометрических параметров целиков и применением искусственных мер по их упрочнению или разупрочнению.

Практическая значимость работы:

Рекомендуемые параметры целиков при трехштрековой подготовке вошли в альбом «Технологические схемы подготовки и отработки выемочных участков на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» и включены в проекты разработки пластов. Результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе при проведении занятий по учебной дисциплине «Системы разработки пластовых месторождений полезных ископаемых» для специальности 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

Достоверность и обоснованность научных положений и реколшндагрш подтверждается применением современных методов натурных и лабораторных исследований, представительным объемом экспериментальных данных, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с результатами шахтных экспериментов автора и других исследователей.

Апробация работы:

Результаты работы докладывались и получили положительную оценку на Международной конференции «Современные проблемы геомеханики, горного производства и недропользования» (Санкт-Петербург, 2009 г.) Международном научном симпозиуме «Неделя горняка», (Москва, 2007-2010 гг.), на конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (филиал Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В. Плеханова (технического университета), Воркута, 2009 г.), научно-технических советах ОАО «СУЭК» (г. Москва, 2008-2010 гг.), ОАО «СУЭК-Кузбасс» (Ленинск-Кузнецкий, 2007-2010 гг.), научных семинарах кафедр разработки месторождений полезных ископаемых, безопасности производств и разрушения горных пород, Научного центра геомеханики и проблем горного производства Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В. Плеханова (технического университета) (Санкт-Петербург, 2009-2010 гг.)

Личный вклад автора:

Постановка цели и задач, обоснование и выбор методики исследований, организация и руководство исследованиями; участие в проведении и обобщении результатов натурных и лабораторных исследований, формулировка основных научных положений и выводов.

Публикации.

Результаты исследований и основные положения диссертации опубликованы в 5 печатных работах, в числе которых 1 монография, 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных исследований, 2 публикации в сборниках трудов международных и всероссийских научных симпозиумов и конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 170 страницах машинописного текста состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 68 источников, включает 65 рисунков, 12 таблиц, 2 приложения.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Ютяев, Евгений Петрович

Выводы по главе 4

1. Сформулированы требования к технологическим схемам, при применении которых могут быть обеспечены показатели, соответствующие условию лучших мировых достижений комплексно-механизированных забоев, учитывающие специфику условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» в частности удароопасность, повышенную газоопасность, тектоническую нарушенность, наличие тяжелой кровли, свиты сближенных пластов, склонность к самовозгоранию.

2. Установлено, что в горных выработках, охраняемых «жесткими» целиками, пройденными в породах прочностью на сжатие 40-80 МПа, величина смещений кровли примерно в 2 раза меньше, чем при прочности пород 2040 МПа при одном и той же ширине охранного целика, при этом влияние размеров охранных целиков на величину смещений кровли в охраняемых выработках, пройденных в таких породах, сказывается в зависимости от соотношения ширины охранных целиков (В) к их высоте (Ъ), соответственно, в пределах 25-35 и 50-55. Дальнейшее увеличение ширины охранных целиков практически не сказывается на состояние выработок.

3. При действии на «жесткие» целики нагрузками, примерно равными прочности материала целика на сжатие, в условиях, когда вмещающие породы обладают прочностью большей, чем материал целика, происходит разрушение его краевых частей с отслаиванием и вывалом средней по высоте части целика на ширину, равную 0,70-0,8511, и формированием в целике «ядра», в котором частично деформированный материал находится в трехосном напряженном состоянии, при этом образование ядра возможно при соотношении В/11>3,5.

4. При задании целику искусственной податливости его первоначальная несущая способность уменьшается пропорционально уменьшению его площади, а затем, после выбора заданной податливости, она вновь увеличивается до величины несущей способности "жесткого" целика, а размеры ядра, формирующегося в податливом целике, практически такие же как и в «жестком» целике.

5. Установлено, что смещения кровли в выработках, охраняемых податливыми целиками на 35-40% меньше, чем в выработках, охраняемых «жесткими» целиками, кроме того, в них сохраняется целостность стенок и отсутствует пучение почвы и выдавливание её из-под целика. Получен коэффициент влияния податливого целика (Ки) на устойчивость охраняемых выработок, который необходимо учитывать при расчете крепи выработок при определении фактической величины смещения кровли. Для рассматриваемых условий Ки составляет 0,6-0,7.

6. Необходимая податливость целиков может быть задана пассивными или активными методами. Наиболее доступным из активных методов является бурение разгрузочных скважин большого и (или) малого диаметра. Для условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» определены зависимости величины податливости целиков от диаметра скважин и плотности их размещения.

7. При одновременном проведении трех параллельных выработок безопасные по фактору горных ударов значения опережения забоев выработок при ширине целиков от 6 м до 28 м составляют от 50 м до 7 м со ответственно.

8. Полученные выводы и рекомендации использованы при составлении альбома «Технологические схемы подготовки и отработки выемочных участков на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

9. Внедрение схем подготовки выемочных участков тремя выработками с использованием целиков управляемой податливости позволит увеличить на 30% производительность очистных забоев по пластам средней мощности и почти в 1,5 раза на мощных пластах, что обеспечит конкурентоспособность угледобычи на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи обеспечения устойчивой безопасной работы высокопроизводительных очистных забоев на основе комплекса проектных решений по подготовке выемочных участков, параметров целиков и выработок в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

1. Конкурентоспособность добычи энергетических углей на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» может быть достигнута при полном использовании технических возможностей высокопроизводительного очистного оборудования, снятии ограничений нагрузок на забои по газовому фактору, устойчивому состоянию выработок. Для этого необходимо использование многоштрековых схем подготовки выемочных участков с оставлением между выработками целиков заданной податливости.

2. Натурными исследованиями на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» установлено, что оставление широких целиков в целом ряде случаев не обеспечивает безремонтного поддержания выработок. Устойчивость выемочных выработок, закрепленных анкерной крепью, определяется состоянием всей системы «целик-выработка-массив».

3. Экспериментально-аналитическими исследованиями НДС целиков при подготовке выемочных участков тремя штреками установлено, что оставление узкого (примыкающего к лаве) и широкого (со стороны массива) целиков на глубинах до 400 м обеспечивает устойчивость системы «целик-выработка-массив» при варьировании соотношения ширины целиков от 10 м - 10 м до 10 м - 25 м. Устойчивость системы сохраняется также при искусственном увеличении податливости целиков.

4. Исследования устойчивости целиков на моделях из эквивалентных материалов показали возможность увеличения их несущей способности с помощью мероприятий по упрочнению в 1,9 раза и изменении коэффициента формы до 2,25.

5. Необходимая податливость целиков может быть задана пассивными или активными методами. Наиболее доступным из активных методов является бурение разгрузочных скважин большого и (или) малого диаметра. Для условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» определены зависимости величины податливости целиков от диаметра скважин и плотности их размещения.

6. При одновременном проведении трех параллельных выработок безопасные по фактору горных ударов значения опережения забоев выработок при ширине целиков от 6 до 28 м составляют от 50 до 7 м соответственно.

7. Полученные выводы и рекомендации использованы при составлении альбома «Технологические схемы подготовки и отработки выемочных участков на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

8. Внедрение схем подготовки выемочных участков тремя выработками с использованием целиков управляемой податливости позволит увеличить на 30% производительность очистных забоев по пластам средней мощности и почти в 1,5 раза на мощных пластах, что обеспечит конкурентоспособность угледобычи на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Ютяев, Евгений Петрович, Санкт-Петербург

1. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года / При л. к обществ.-дел. журн. «Энергетическая политика». М.: ГУ ИЭС, 2003. - 136 с.

2. Стратегия развития угольной промышленности России в первые десятилетия XXI века / А.Э. Конторович, В.В. Кулешов, Г.И. Грицко и др. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2003. 55 с.

3. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Многоштрековая подготовка угольных пластов. СПб, Наука, 2007.

4. Тулеев А.Г. Основы государственной политики развития угольной отрасли и повышение конкурентоспособности ее продукции на внутреннем и внешнем рынке / А.Г. Тулеев, А.Э. Конторович, В.В. Кулешов и др. -Новосибирск; Кемерово: ИГНГ СО РАН, 2002. 66 с.

5. Артемьев В.Б. Основные положения стратегии развития угольной промышленности России / В.Б. Артемьев/ Уголь.-2004.-№ 2 С. 3-7.

6. Таразанов И. Итоги работы угольной промышленности России в 2008 году/"Уголь", март, 2009, стр. 45-52.

7. Казанин О.И., Задавин Г.Д. Интенсивная отработка высокогазоносных угольных пластов на больших глубинах. СПб.: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы (МАНЭБ), 2007. - 240 с.

8. Худин Ю.Л. и др. Некоторые результаты применения на шахтах России технологических схем высокопроизводительной отработки угольных пластов //Уголь. 2004. - №10. - с. 9-15.

9. Syd S. Peng. Longwall Mining. West Virginia University, 2006. - 621 P.

10. Steve Fiscor. Total Number of Longwall Faces Drops Below 50 // Coal Age, №2, 2009, pp. 24-32.

11. Syd S. Peng. Coal Mine Ground Control. West Virginia University, 2008.- 750 P.

12. Serata, S., and Lawshe, M., "Stress control methods help to optimize underground mine design," Mining Engineering. 1989. Vol. 41, No. 3, Mar., pp. 158-160.

13. Слесарев В.Д. Определение оптимальных размеров целиков различного назначения. Углетехиздат Минзападугля, 1948.

14. Методическое руководство по выбору геомеханических параметров технологии разработки угольных пластов короткими забоями. —СПб., 2003. -54 с. ВНИМИ.

15. Шевяков Л.Д. О расчете прочных размеров и деформаций опорных целиков. -М.: Зв. АН СССР. 1941. Ms 7, 8, 9.

16. Шевяков JI.Д. Разработка месторождений полезных ископаемых. М., Углетехиздат, 1953;

17. Протодьяконов М.М. Давление горных пород и рудничное крепление. М., Гостехиздат, 1930.

18. Бублик Ф.П., Иванов Г.А., Плахов А.В. К вопросу определения нагрузки на предохранительные и барьерные целики. Уголь, 1974, №2, с. 3 - 5.

19. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М., Недра, 1980.360 с.

20. Бич Я.А., Золотых С.С., Шванкин М.В. Разработка мощных пологих пластов, подверженных горным ударам. М.: Недра, 1994. - 170 с.

21. Каталог рекомендуемых способов управления геомеханическим состоянием горного массива для угольных шахт России. — М., изд. ННЦГП -ИГД им. А.А. Скочинского, 2003 98 стр.

22. Wang Yajie and Peng Syd S. High Horizontal Stress Effects On Longwall Gate Entry Stability. 15 th Conference on Ground Control in Mining. Golden, Colorado, USA August 13-15, 1996, pp 179-191.

23. Zern, E. N. Coal Miners, Pocketbook (12th ed.). McGraw-Hill, New York, 1928, pp. 641-645.

24. Greenwald, H. P., H. D. Howarth, and J. Hartman. Experiments on the Strength of Small Pillars in the Pittsburgh Bed. BuMines RI 3575, 1941, 7 pp.

25. Wang, F. D., W. A. Skelly, and J. Wolgamott. In Situ Coal Pillar Strength Study. BuMines OFR 107-79, 1976, 243 pp.

26. Bieniawski Z.T. 1984. Rock mechanics design in mining and tunneling. Balkema.

27. Salamon, M. D. G., and A. H. Munro. A Study of the Strength of Coal Pillars. J. S. Afr. Inst. Min. and Mctall., v. 68, Sept. 1967, pp. 55-67.

28. Sheorey, P. R., Das M. N., Bordia S. K., and Singh B. Pillar Strength Approaches Based on a New Failure Criterion for Coal Seams. Int. J. Min. Geol. Eng., No. 4, 1986, pp. 273-290.

29. Wagner, H. Determination of the Complete Load-Deformation Characteristics of Coal Pillars. Paper in Proceedings of 3rd International Congress on Rock Mechanics, Nat'l. Acad. Scie., V. 2B, 1974, pp. 1076-1081.

30. Wilson, A. H. The Stability of Underground Workings in the Soft Rocks of the Coal Measures. International Journal of Mining Engineering, 1983, 1, 91-187.

31. Mercier, J.M., private communications, available upon request from M.J. DeMarco, Denver Research Center, U.S. Bureau of Mines, 1993, Denver, CO.

32. Артемьев В.Б., Коршунов Г.И., Логинов A.K., ШикВ.М. Динамические формы проявления горного давления. СПб, Изд. Наука, 2009, 348 с.

33. Smith William Cyrille. Rib Stability: Prakctical Considerations to Optimize Rib Design. U. S. Department of the Interior, Bureau of Mines. Information Circular 9323. /1992

34. Biswas K., Mark C., Peng S.S. A unique approach to determining the time-dependent in situ strength of coal pillars. Proceedings of the Second International Workshop on Coal Pillar Mechanics and Design. Information Circular 9448. Vail, CO, USA, 1999.

35. Gale Winton J. "A Pillar Design Approach". US Department of the Interior. Information Circular 9315/1992. p. 188 195.

36. Me Donnel John P., TaboliniS.C., DiGrado P.E. Field Evaluation of Cable Bolts for Coal Mine Roof Support/ U.S. Department of Interior; Bureau of Mines. Report of Investigations 9533. 1995.

37. Глушихин Ф.П., Кузнецов Г.Н., Шклярский М.Ф. и др. Моделирование в геомеханике. М.:Недра, 1991, 240 с.

38. Воскобоев Ф.Н. Управление горным давлением в щитовых забоях / Ф.Н Воскобоев, Н.А Шаповал, А.Т. Курносов. Уголь, 1984. - № 10.

39. Медведчук Н.Д. Влияние скорости подвигания очистного забоя на проявление горного давления при выемке угольных пластов / Н.Д. Медведчук // Автореферат кандидатской диссертации. Донецк, ДонУГИ, 1968.

40. Определение масштаба времени при моделировании медленно протекающих геомеханических процессов. Шклярский М.Ф. , Зуев Б.Ю. // Сб.научн.тр. "Горная геомеханика и маркшейдерское дело" СПб.: ВНИМИ, 1999 г. С.35-39.

41. Карташев Ю.М. Ускоренные методы определения реологических свойств горных пород. Д.: Недра, 1973. - 111 с.

42. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М., "Недра", 1984.

43. Ютяев Е.П. Влияние геомеханических процессов в массиве на выбор параметров технологических схем отработки пологих пластов Ленинск-Кузнецкого месторождения // «Записки Горного института». Т. 185, 2010. С.50-55.

44. Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в технике. М., "Мир, 1982.

45. Екимов А.И., Шабаров А.Н. Современные тектонические движения горного массива и их влияние на устойчивость выработок угольных шахт.

46. Ковалев О.В., Сиренко Ю.Г., Тхориков И.Ю., Ковальский Е.Р. Геомеханическое обоснование параметров доизвлечения калийной руды изцеликов с использованием бурошнековой выемки. Записки горного института, том 156, СПб, 2004.

47. Барановский В.И. , ВесловМ.И. Об охране подготовительных выработок, проходимых по пластам со склонными к пучению вмещающими породами. Уголь Украины, № 12, 1970, с. 8-9.

48. Барановский В.И., ВесловМ.И. О размерах предохранительных целиков угля для глубоких шахт. Уголь Украины, № 1, 1966, с. 22-27.

49. Иванов К.И., Бетанели К.П. Некоторые результаты натуральных исследований несущей способности и напряженного состояния угольных целиков. Уголь, № 3, 1963, с 21-28.

50. Борщ-Каманеец В.И., Азарнов A.A., Макаров А.Б. и др. Выбор параметров искусственной податливости рудных целиков при отработке Джезказганского месторождения панельно-столбовой системой. Известия высших учебных заведений, 1984, № 8, с. 89-94.

51. Айнбиндер И.И., Аршавский В.В., Овчаренко О.В. и др. Использование принципа искусственной податливости в конструкциях систем разработки на больших глубинах. В сб. «Результаты исследований по разработке рудных месторождений». М., АНСССР, 1986, с. 15-25.

52. Саницкий К.Ф. Расчет податливых целиков при камерной и камерно-столбовых системах разработки угольных пластов. Уголь, 1964, № 3, с. 13-16.

53. Худяков А.Н., Берзых А.Ф., Нелюбов А.И. Охрана главных пластовых выработок спаренными целиками. Уголь Украины, 1983, № 10, с. 7-10.

54. Артемьев В.Б., Коршунов Г.И., Логинов А.К., Ютяев Е.П., Шик В.М. Охрана подготовительных выработок целиками на угольных шахтах. СПб., «Наука», 2009.

55. Орлов Ю.Д., Севастьянов В.Н., Уделов А.Е. . Распределение нагрузки на целики с увеличением глубины разработки. В Сб. Управление деформациями горного массива. Л., ВНИМИ, 1986, с. 92-97.

56. Палий В.Д., Васильев Л.Н., Орлов Ю.Д. и др. Исследование напряженного состояния неоднородных целиков. В сб. ВНИМИ, 1966, № 62, с. 196-205.

57. Конялев К.В. Определение допустимого расстояния между выработками. Уголь Украины, 1977, № 3, с. 22-23.

58. Воскобоев Ф.Н., Вовк А.И. Многоштрековая подготовка выемочных участков способ эффективной и безопасной отработки угольных пластов в сложных условиях. Записки Горного института, Т. 168, СПб, 2006, с. 75-78.