Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Обоснование параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов системами с обрушением

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

Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов системами с обрушением"

На правах рукописи

НАСИБУЛЛИН Николай Николаевич

УДК622.272/.274

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ПОДУШКИ ПРИ ОТРАБОТКЕ ПОДКАРЬЕРНЫХ ЗАПАСОВ СИСТЕМАМИ С ОБРУШЕНИЕМ

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

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель

доктор технических наук Игорь Николаевич САВИЧ

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор ФУРСОВ Евгений Григорьевич, Кандидат технических наук ДЮДИН Юрий Константинович

Ведущее предприятие: ФГУП «ГИРЕДМЕТ» (г. Москва)

Защита диссертации состоится «22» апреля 2005г. в 1400 час, на заседании диссертационного совета Д 212.128.03 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, ГСП-1, г. Москва, Ленинский проспект, 6. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан « 22 » марта 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.128.03 кандидат технических наук, доцент

МЕЛЬНИК В. В.

Общая характеристика работы.

Актуальность работы. Разработка месторождений полезных ископаемых характеризуется усложнением горно-геологических условий, увеличением глубины разработки и интенсификацией горных работ, что вызывает необходимость постоянного совершенствования технологий подземной разработки руд.

Экономическое положение большого числа горнодобывающих предприятий РФ предопределяет направление исследовательских и экспериментальных работ на поиск и разработку технологий, предусматривающих снижение затрат на добычу при высоком уровне количественных и качественных показателей извлечения полезного ископаемого из недр.

При подземной и комбинированной разработке месторождений системами с обрушением, одним из требований обеспечения безопасности ведения горных работ является формирование предохранительной подушки, которая создается с целью снижения воздействия воздушной волны, возникающей при мгновенном обрушении пород в замкнутом пространстве на большой площади (так называемый «воздушный удар»), а так же предотвращения разрушений, вызванных ударом падающей массы пород.

Из анализа опыта последовательной открыто-подземной и совместной разработки месторождений системами с обрушением следует, что вопросу обоснования параметров предохранительной подушки в этих условиях не уделялось должного внимания, ее формируют постоянной мощности по всей площади дна карьера, при этом толщина определяется по методике используемой при подземной добыче руд.

Глубина современных карьеров достигает 500-600 метров. Динамическое воздействие обрушающихся пород происходит не по всей площади как при обрушении кровли подземных пустот, а вблизи бортов, поэтому, к участкам предохранительной подушки, расположенным у бортов карьера, должны предъявляться более высокие требования.

В связи с этим обоснование параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов рудных месторождений системами с обрушением является актуальной научной задачей.

Цель работы - установление закономерностей воздействий разрушавшихся бортов карьера на отрабатываемый рудный массив, для обоснования параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов системами с обрушением, позволяющей обеспечить эффективное и безопасное ведение подземных горных работ.

Идея работы заключается в том, что обоснование параметров предохранительной подушки при подземной разработке системами с обрушением необходимо осуществлять на основе динамического воздействия обрушающихся с бортов карьера кусков породы на отрабатываемый рудный массив.

Научные положения, разработанные лично соискателем:

- в условиях отработки подкарьерных запасов подземным способом системами с обрушением, обоснование параметров предохранительной подушки следует осуществлять на основе динамического воздействия обрушающихся на нее кусков породы бортов карьера;

- толщина предохранительной подушки, обеспечивающей эффективное и безопасное ведение подземных горных работ, устанавливается на основе многофакторной зависимости, с учетом параметров движения кусков, свойств обрушающихся и воспринимающих нагрузку горных пород, а также свойств массива, в котором расположены подземные горные выработки;

- минимальная ширина прибортовой зоны предохранительной подушки, непосредственно воспринимающей и компенсирующей динамическое воздействие падающей массы на отрабатываемый подземным способом рудный массив, зависит от свойств пород и параметров борта карьера.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлено, что при наличии открытого выработанного пространства, находящегося над отрабатываемым рудным массивом, при обрушении пород

бортов воздушного удара в подземных выработках не происходит, поэтому расчет толщины подушки необходимо вести только с учетом динамического воздействия пород разрушающихся бортов карьера;

- определены основные факторы, влияющие на толщину предохранительной подушки, обеспечивающей защиту от динамического воздействия падающих на нее кусков разрушающегося борта карьера;

- разработана методика определения параметров прибортовой зоны предохранительной подушки, учитывающая размеры образующихся в результате обрушения борта карьера кусков и дальность их разлета по дну карьера.

Методы исследований включают: анализ и теоретическое обобщение мирового опыта технологических решений формирования предохранительной подушки при подземной и комбинированной разработке месторождений системами с обрушением, использование математического моделирования с применением метода дискретизации при определении динамического воздействия, сравнительный технико-экономический анализ вариантов параметров предохранительной подушки.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются удовлетворительной сходимостью экспериментальных данных, полученных при моделировании, с аналитически полученными закономерностями.

Научное значение работы заключается в установлении комплекса факторов, влияющих на обоснование параметров предохранительной подушки, и разработке на их основе методики определения размеров ее прибортовой зоны, обеспечивающей при подземной разработке высокий уровень безопасности горных работ.

Практическое значение работы заключается в обосновании параметров предохранительной подушки в условиях последовательной открыто-подземной и совместной разработки рудных месторождений.

Реализация выводов и рекомендаций: по результатам исследований

определены параметры предохранительной подушки для условий кимберлитовой трубки «Удачная», которые рекомендованы к практическому использованию АК «АЛРОСА».

Апробация работы. Основное содержание работы и ее отдельные положения докладывались, обсуждались Й получили одобрение на Международных конференциях "Неделя горняка" (2003-2005г.), на научных семинарах кафедры ТОР МГГУ (2002-2004г.).

Публикации. По результатам выполненной работы опубликовано 3 статьи.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и содержит 59 рисунков, 4 таблицы, список литературы из 97 наименований.

Основное содержание работы

Анализ мирового опыта разработки рудных месторождений показывает, что значительная часть из них разрабатывается комбинированным способом. При этом подземная разработка осуществляется, как правило, после завершения открытых горных работ. На этом этапе возникает необходимость выбора схем вскрытия, систем разработки и их параметров, от которых в конечном итоге зависит эффективность и безопасность добычных работ.

Значительный вклад в создание и развитие вариантов комбинированной разработки месторождений внесли М.И. Агошков, Д.М. Казикаев, В.Н. Калмыков, Д.Р. Каплунов, М.В. Рыльникова, К.Н. Трубецкой, ВА Щелканов и другие.

Результаты проведенных ранее исследований дают возможность в целом определить основные положения по комбинированной разработке рудных месторождений. В тоже время остаются вопросы, связанные со спецификой применения систем с обрушением, которые требуют решений, позволяющих выбрать рациональные и безопасные параметры технологии и процессов ведения очистной выемки.

В современных условиях, когда большое количество месторождений, отрабатываемых открытым способом, переходят к подземной разработке подкарьерных запасов системами с обрушением, возникает необходимость формирования предохранительной подушки в переходной зоне.

Формирование предохранительной подушки при подземной разработке слепых залежей и локализации подземных пустот необходимо для предотвращения негативного воздействия воздушных ударов. Этот вопрос изучен достаточно детально, существуют расчетные методы определения ее параметров.

Исследованиями в области подземных технологий с обрушением руд и вмещающих пород, а также формирования предохранительной подушки посвятили свои труды В.Ф. Абрамов, В.Р. Именитов, Е.В. Кузьмин, В.В. Куликов, Г.М. Малахов, В.В. Попов и другие исследователи.

Результаты исследований изменения свойств горных пород в условиях динамического нагружения малочисленны и зачастую носят противоречивый характер. Поэтому судить об истинном влиянии скорости приложения нагрузки на физико-механические свойства весьма сложно.

Поведение различных материалов при динамическом нагружении отличается рядом особенностей, изучение которых необходимо для разработки методов расчета напряженного и деформированного состояния и установления физической природы изменения механических свойств материалов при воздействии на них динамических нагрузок.

Нагрузки при динамическом воздействии прилагаются к телу в течение малых долей секунды, а создаваемые ими поля напряжений являются подвижными. Импульсы напряжений распространяются по телу в виде волн, при этом в каждой рассматриваемой точке нагружаемого тела напряжения в данный момент времени определяются прохождением одной волны или комбинации волн. Математическая трактовка таких переходных процессов весьма затруднительна, особенно для процессов, протекающих за пределами зоны упругих деформаций. Сложность этой задачи усугубляется еще и тем,

что в условиях высоких скоростей и давлений, характерных для динамических процессов, у большинства материалов существенно изменяются механические свойства, особенно при возникновении остаточных деформаций и разрушениях.

Изучение поведения предохранительной подушки, представляющей собой совокупность кусков горных пород, имеющих различные размеры и физико-механические свойства, в условиях динамических нагрузок, представляет собой еще более сложную задачу.

В соответствии с целью диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

- анализ современного состояния технологии последовательной разработки системами с обрушением, опыта применения и методов формирования предохранительной подушки;

- установление основных негативных факторов при последовательной открыто-подземной разработке, защиту от которых необходимо формировать в виде предохранительной подушки;

- разработка математической модели для определения величины динамического воздействия кусков разрушающихся бортов карьера;

- определение минимальной толщины предохранительной подушки по фактору динамического воздействия;

- обоснование основных геометрические параметры предохранительной подушки;

- выбор материала и способа формирования предохранительной подушки;

При подземной разработке системами с обрушением в замкнутом контуре, основными факторами, влияющими на эффективность и безопасность производства горных работ и требующими создания защиты в виде предохранительной подушки, являются:

- возникающее в процессе обрушения кровли пустот над выпускными выработками высокое давление воздуха, которое впоследствии

распространяется по выработкам, что приводит к значительным разрушениям и гибели людей;

- непосредственно динамическое воздействие обрушающейся кровли, приводящее к значительным разрушениям выпускных и доставочных выработок.

При отработке подкарьерных запасов ситуация изменяется из-за наличия выработанного пространства карьера, поэтому был проведен анализ степени влияния каждого из этих факторов на уровень безопасности ведения горных работ.

На рис.1 представлена зависимость относительного давления воздуха в сосуде площадью 8С при движении в нем поршня площадью 8„.

В/Е.

Рис. 1. Зависимость давления воздуха от соотношения площадей поршня и сосуда: Р, - давление воздуха у стенок сосуда, Па;

Рта* - давление создаваемое весом поршня с учетом динамики движения, Па.

Анализ графика показывает, что при некотором соотношении площадей поршня и сосуда, давление воздуха будет незначительным, так как воздух при движении поршня может выходить из сосуда вдоль его боковых стенок. Величина соотношения площадей, при которой давление воздуха не будет оказывать влияния на безопасность горных работ, в большинстве случаев не превышает 1,5-2.

При разрушении бортов карьера возникающее давление воздуха не будет оказывать значимого воздействия из-за наличия открытого выработанного пространства карьера, значительно (в 10 и более раз) превышающего по площади обрушающиеся куски. Поэтому при совместной и последовательной

1

0.5

0.25

0

2 &/5.

открыто-подземной разработке месторождений полезных ископаемых в отличие от подземной разработки главным требованием, предъявляемым к предохранительной подушке, будет являться предотвращение влияния динамического воздействия обрушающихся пород с бортов карьера.

Именно вопрос динамического воздействия обрушающихся пород при подземной разработке не достаточно изучен, так как экспериментально было установлено, что толщина предохранительной подушки рассчитанной по критерию предотвращения воздушного удара в несколько раз превосходила толщину подушки, предназначенной для защиты от механических разрушений, вызванных падением налегающих пород.

К тому же при комбинированной разработке воздействие от падения кусков обрушающихся бортов карьера будет иным. Во-первых, их движение будет происходить по наклонной плоскости. Во-вторых, во время перемещения куски, соприкасаясь с бортами карьера, будут разрушаться, что приведет к снижению скорости их движения.

Из этого следует, что при падении кусков породы с той же высоты, но в карьере, динамическое воздействие необходимо рассчитывать иначе, чем при вертикальном падении и высоком сопротивлении воздуха, происходящем в замкнутом пространстве при подземной разработке.

Деформирование сыпучей среды под давлением происходит при влиянии следующих физических процессов: упругой деформации материала самих кусков; частичного разрушения некоторых из них; переукладки скелета породы, т. е. сближения кусков после нарушения положения равновесия.

Исследование свойств предохранительной подушки, представляющей собой совокупность кусков горных пород, имеющих различные размеры и физико-механические свойства, в условиях динамических нагрузок, представляет собой сложную задачу.

В связи с этим для определения толщины подушки по фактору динамического воздействия в диссертации применена разработанная румынскими исследователями (Tipei Ch., Duda I., Chicu D.) методика, с

дополнениями, учитывающими особенности разрушения бортов карьера и воздействия на рудный массив. Снижение динамического воздействия за счет предохранительной подушки может быть представлено как уменьшение действующей нагрузки Р/ до величины Р2, и тогда толщина подушки к может быть определена из следующего выражения:

О)

где: А - эмпирический коэффициент, учитывающий свойства пород подушки (в первую очередь гранулометрический состав); Р - действующее динамическое давление, Па; [Р] - предельно допустимое давление от динамического воздействия на рудный массив, Па.

Динамическое давление, в процессе воздействия (сотые доли секунды), является непостоянным. Максимальное динамическое давление, возникающее при взаимодействии, может быть определено-в соответствии с получившей широкое распространение в последние годы гидродинамической моделью:

(2)

где: р - плотность воздействующего тела, кг/м3;

с - скорость распространения продольных волн в воздействующем теле, м/с;

А V - изменение скорости при контакте, м/с.

Поскольку величины А, р, с, при расчете являются постоянными, необходимо было определить значения величин _Р] и Л V.

Эти задачи были решены следующим образом.

Допустимое давление взаимосвязано с толщиной подушки и зависит от предела прочности исследуемого элемента и действующей статической нагрузки, увеличивающейся с глубиной ведения горных работ:

где: - предельно допустимая нагрузка на исследуемый объект, Па;

<г(И^,Н) - нагрузка создаваемая весом налегающих горных пород (подушки и пород, слагающих вышележащий отрабатываемый массив и борт карьера), Па.

Скорость движения куска горной породы до взаимодействия с материалом предохранительной подушки зависит от условий движения:

*5=/(х,М1Л..-)>м/с, (4)

где: х и у - геометрические параметры, определяющие траекторию движения;

к1 и к2 - коэффициенты (трения, сопротивления воздуха и т.д.), характеризующие условия движения.

Скорость куска после соударения зависит от угла между векторами скорости до взаимодействия и после, а также от свойств взаимодействующих материалов. В рассматриваемых условиях соударение не может быть абсолютно упругим, так как часть кинетической энергии воздействующего куска передается подушке. Вследствие этого при соударении под углом 90° скорость после взаимодействия будет значительно ниже скорости до соударения, и обычно составляет от 0 до -0,5- (знак минус показывает, что вектор скорости направлен в противоположную сторону).

Таким образом, изменение скорости при взаимодействии составит:

ДН«(0-1,5)-^,м/с. (5)

Для определения скорости, при которой кусок породы обрушающегося борта карьера будет взаимодействовать с предохранительной подушкой, была разработанная математическая модель.

При этом рассматривались три наиболее характерные вида траекторий движения: а) прямолинейное движение куска породы под различными углами к горизонту ; б) движение по криволинейной траектории, описываемой графиком функции в) движение по параболической траектории,

описываемой графиком функции

К рассматриваемому перемещению кусков разрушающегося борта карьера нельзя применить модель равноускоренного движения, поэтому применялся метод дискретизации, т.е. /( =/,_, +Д/.

Сравнивая результаты, полученные при моделировании движения обрушающихся кусков горной породы можно сделать следующие выводы:

- наибольшую скорость кусок приобретает при вертикальном падении, т.к. отсутствует трение о борт карьера, которое в других случаях может значительно снижать скорость движения:

- минимальная вертикальная составляющая скорости на конечной стадии движения достигается в случае, когда траектория движения представляет собой параболу.

Поскольку расчет следует вести по максимальной нагрузке, было принято решение о том, что для определения скорости обрушающихся кусков до взаимодействия необходимо использовать данные, получаемые при моделировании вертикального падения.

График зависимости скорости вертикального движения от высоты (глубины открытого выработанного пространства), при массе куска 106 кг, представлен на рис. 2.

Анализ графика показывает, что зависимость скорости перемещения кусков горных пород с увеличением глубины становится близкой к прямопропорциональной.

На рис. 3 показаны графики зависимости динамического давления Р от высоты падения и соответствующее такой глубине статическое давление а (плотность пород р=2500 кг/м3, скорость распространения продольных волн с=6000 м/с).

Анализ зависимости динамического давления от глубины ведения горных работ позволяет сделать следующие выводы: во всем диапазоне рассматриваемых глубин динамическое давление в несколько раз превышает статическое; с увеличением глубины динамическое давление, пропорциональное скорости, возрастает менее интенсивно.

Рис. 2. Зависимость скорости куска V от Рис. 3. Зависимость динамического давления высоты падения Я. Р (1) от высоты и соответствующее такой

глубине статическое давление о (2)

В соответствии с полученными данными при моделировании расчетную толщину подушки, с учетом коэффициента запаса рекомендуется определять из выражения:

где: Н - глубина карьера, м;

g - ускорение свободного падения, м/с2.

На рис. 4 представлен график зависимости расчетной толщины предохранительной подушки к от глубины Я (допустимое давление /Р/=40 МПа, коэффициент А=1, коэффициент Аз:=2)

Анализ графика показывает, что он может быть разделен на два участка. Первый (до глубины 150-200 м) соответствует быстрому росту толщины подушки с увеличением глубины. Второй (глубина более 200-250 м), на котором зависимость близка к линейной, при этом увеличение толщины предохранительной подушки происходит менее интенсивно.

Графики, показывающие зависимость толщины предохранительной подушки рассчитанной по рекомендуемой и используемой до настоящего времени методике представлены на рис. 5.

Рис. 4. Зависимость расчетной толщины Рис. 5. Толщина подушки А, рассчитанная по предохранительной подушки И от глубины II использующейся (1) и рекомендуемой (2)

методике

На основании анализа результатов проведенных исследований можно придти к следующим выводам: использовавшаяся до настоящего времени методика определения толщины предохранительной подушки (А = 1-Я), в одних случаях даст заниженные результаты (в данном случае до глубины ~200 м), в других (глубина свыше 200 м) к завышенным. В первом случае это приведет к снижению безопасности, во втором - к неоправданным затратам на формирование предохранительной подушки.

Анализ практики комбинированной разработки месторождений с применением предохранительной подушки показывает, что обычно ее формируют постоянной мощности по всей площади дна карьера, при этом толщина на стадии формирования часто определяется из расчета максимальной глубины горных работ. Такой способ ее формирования является нерациональным, т.к. динамическое воздействие происходит вблизи борта карьера, при удалении от бортов воздействие падающих кусков снижается, а в некоторых случаях и полностью отсутствует, что зависит от площади дна карьера и глубины разработки.

В связи с этим рекомендуется создавать такую конфигурацию подушки, при которой непосредственно в зоне воспринимающей ударную нагрузку падающих кусков, ее толщина должна быть не мене расчетной.

В центральной зоне подушка должна предотвращать возникновение ситуации, при которой возможно прямое проникновение воздуха из открытого выработанного пространства в подземные выработки, а также обеспечить безопасное функционирование самоходного оборудования находящегося у забоя в этих выработках.

В соответствии с этим конфигурация предохранительной подушки, обеспечивающей эффективное и безопасное производство горных работ, изменяется от контуров карьера к его центру следующим образом (рис. 6).

Рис. 6. Конфигурация предохранительной подушки после завершения ее формирования: Ь - ширина приборговой зоны подушки; Ли;/! ~ толщина подушки в центральной зоне;

Лр - расчетная (безопасная) толщина подушки; кщх - толщипа подушки у борта.

Ширина прибортовой зоны предохранительной подушки, непосредственно воспринимающей и компенсирующей динамическое воздействие падающей массы на отрабатываемый подземным способом рудный массив должна составить:

Ь=к,-4, м, (7)

где: - коэффициент учитывающий параметры движения (определяет дальность отлета кусков от борта); ё- ширина (диаметр) обрушающегося куска, м.

Анализ показывает, что существуют определенные закономерности в степени дробления массивов горных пород при обрушении. Основными факторами, влияющими на степень дробления массива, являются его естественная трещиноватость и прочностные свойства. По многочисленным наблюдениям, проводившимся на горных предприятиях, ширина зон обрушения составляет от 3-5 м до 25-30 м.

Расчетная толщина подушки определяется, с учетом постоянных и коэффициентов:

(8)

Толщина подушки у борта зависит от угла откоса насыпи и определяется из выражения:

И^^+Ь-Ш!//^, (9)

где: ф - угол откоса насыпи.

Толщина подушки в центральной зоне, обеспечивающей безопасность функционирования бурового и доставочного оборудования, может быть определена следующим образом:

>и=2Л,М, (Ю)

где: - высота буро-доставочных выработок.

При разработке месторождений в зонах со сложной геомеханической обстановкой, например кимберлитовых трубок, для отсечки рудного тела от вмещающих пород, возможен вариант создания предохранительной подушки представленный на рис. 7. Предложенные варианты создания предохранительной подушки по контурам рудного тела (в руде или вмещающих породах), позволяют полностью или частично вынести участок, подвергаемый воздействию обрушающихся кусков, за зону ведения очистных работ, что позволит повысить безопасность очистной выемки.

>5Д5

Р-с-{нГ

-уг-

м.

Рис. 7. Вариант создания подушки в зонах со сложной геомеханической обстановкой: 1 - подушка над рудным телом; 2 - во вмещающих породах; 3 - в руде.

Существенное влияние на параметры предохранительной подушки будет оказывать то в каком направлении развиваются очистные работы.

На рис.8 представлены варианты, иллюстрирующие влияние развития фронта очистных работ на конфигурацию предохранительной подушки.

Анализ показывает, что если очистная выемка начинается в центре и распространяется в направлении границ рудного тела (рис. 8.а), разрушение бортов в начальной стадии очистных работ не должно оказывать негативного влияния.

В дальнейшем, когда выемка будет производиться в нескольких подэтажах (рис. 8.б), конфигурация подушки изменится, и будет формироваться в виде ломанной с углами соответствующими углу естественного откоса.

Положительным при такой конфигурации является то, что из-за угла, образующегося в прибортовой зоне, динамическое воздействие будет значительно ниже, чем при ударе под прямым углом, это можно объяснить меньшим изменением скорости в момент контакта.

Вариант представленный на рисунке 8.в предполагает, что очистная выемка начинается у флангов и продвигается к центру рудного тела. В этом случае на начальной стадии очистных работ предохранительная подушка в близи бортов будет изменять свою конфигурацию, поэтому для

предотвращения появления потенциально опасной ситуации необходимо сформировать подушку у борта большей толщины. от центра к флангам рудного тела от флангов к центру рудного тела

Рис. 8. Конфигурация предохранительной подушки и ее изменения в процессе отработки подкарьерных запасов: а, в - начальная стадия; б, г - позднее, при разрушении части борта карьера.

Из рисунка 8.Г видно, что породы разрушающегося борта карьера будут создавать предохранительную подушку как раз в зоне подвергаемой наибольшим нагрузкам. Таким образом поддерживать необходимую толщину предохранительной подушки можно за счет регулируемого разрушения бортов. В случае неконтролируемого массового разрушения толщина подушки увеличится, что в последствии положительно скажется на безопасности

Сравнив рассмотренные варианты можно сделать следующие выводы: - с точки зрения эффективности формирования предохранительной подушки обрушающимися породами бортов карьера более предпочтительным является вариант, при котором очистная выемка ведется от флангов к центру;

- при ведении очистной выемки от центра к флангам, регулируя угол в прибортовой зоне за счет отставания работ в нижележащих подэтажах, можно добиться такой ситуации, когда динамическое воздействие обрушающихся кусков может стать минимальным.

На следующем этапе диссертации исследовались вопросы выбора характеристик материала и способы формирования предохранительной подушки.

В качестве материала предохранительной подушки может быть использована как руда, так и пустые породы. Выбор материала подушки является важным вопросом, так как его свойства существенным образом влияют на параметры, способ формирования, сроки и затраты на ее создание.

Кроме того, от выбора материала подушки зависят показатели извлечения.

И, наконец, от свойств материала подушки (фракционный состав, коэффициент разрыхления и др.), будет зависеть эффективность снижения динамической нагрузки, возникающей в результате обрушения бортов карьера.

При применении предохранительной подушки важным является выбор способа ее формирования и поддержания необходимых параметров в процессе ведения очистной выемки. Способы формирования предохранительной подушки можно разделить на три группы:

1. открытый:

а) отсыпка пустыми породами (в том числе внутреннее отвалообразование);

б) разрушение (подрыв) бортов карьера;

в) оставление отбитой руды на дне карьера.

2. подземный:

а) формирование подземных компенсационных камер, с последующим

разрушением целиков;

б) подсечка и обойка в зажиме;

в) недовыпуск отбитой рудной массы. 3. комбинированный (открыто-подземный)

Показатели извлечения являются одним из важнейших критериев эффективности горных работ.

Потери и разубоживание при разработке системами с обрушением в сумме обычно составляют 20-40%.

Уровень потерь и разубоживания определяется множеством факторов, оказывающих существенное влияние на качественные и количественные показатели выпуска при ведении работ под защитой предохранительной подушки, к основным из которых относятся: угол падения рудного тела; сыпучие свойства и устойчивость руды, вмещающих пород и бортов карьера; режим выпуска руды; фракционный состав рудной массы и предохранительной подушки.

При формировании породной подушки, во избежание просачивания пустых пород через отбитую руду, средний диаметр кусков подушки должен быть больше примерно в 2 раза среднего диаметра кусков руды. Поддерживать необходимый фракционный состав породной подушки сложно, так как невозможно регулировать крупность кусков, получающихся в результате неуправляемого разрушения бортов карьера.

При формировании рудной предохранительной подушки часть руды на некоторое время остаётся невыпущенной, то есть относится к потерям, но в последствии, при увеличении толщины породной подушки, за счет обрушения налегающей толщи пород (при подземной разработке) или разрушения бортов карьера (при последовательной открыто-подземной), рудная масса, слагавшая ранее рудную подушку, может быть выпущена. Таким образом, руда не будет потеряна, следовательно, такие потери можно считать временными. Основным положительным фактором при таком способе создания предохранительной подушки будет являться то, что разубоживание в процессе выпуска, при правильном его ведении может быть практически исключено и появится только при выпуске рудной подушки, так как руда, из которой она состояла, будет частично перемешана с пустыми породами.

В качестве примера реализации рекомендуемой методики определения параметров предохранительной подушки были рассмотрены кимберлитовые месторождения Якутии. Они имеют практически вертикальное падение, при этом площадь нижних горизонтов меньше, чем площадь верхних, поэтому масса раздробленных пород, слагающих подушку, будет перемещаться в контурах рудного тела. Поскольку в этом случае отсутствует понятие «лежачий бок», а существует угол выклинивания по всему периметру залежи, руда, выпуск которой не осуществлен на соответствующем подэтаже, в конечном итоге может быть выпущена на одном из нижележащих.

Среди систем с обрушением ориентироваться следует в первую очередь на варианты с торцевым выпуском. Это обусловлено, прежде всего, возможностью применения современного высокопроизводительного самоходного оборудования (в том числе дистанционно управляемого), что позволяет достичь высоких темпов освоения месторождения.

Принимая во внимание температурный режим в зоне ведения горных работ, на начальной стадии более предпочтительным будет вариант с подэтажным обрушением, а в последующем возможен переход к этажному принудительному обрушению или самообрушению.

Табл.1

Параметры предохранительной подушки._

Параметры полушки Толщина подушки, м Объём подушки, млн. м3 Затраты на формирование, млн. дол.

расчетная у борта рудная породная рудно-пород.

трубка «УДАЧНАЯ»

Гипроникеяь 50 15-18 18 90 -

рекомендуемые 15,8 50,8 3 3 2,5 3

трубка «МИР»

Якуткипроалмаз 40 5 5 23 -

рекомендуемые 15,3 46,8 1,3 1,3 1,1 1,3

В таблице 1 приведены расчетные величины толщины предохранительной подушки и соответствующие им объемы, и затраты на

формирование для условий кимберлитовых трубок «Удачная» и «Мир» (АК «Алроса»).

Анализ данных таблицы позволяет сделать следующие выводы:

- затраты на формирование породной подушки методом отсыпки пустых пород из отвалов значительно превышают расходы на ее создание при применении буровзрывных работ;

объём горных пород, используемых для формирования предохранительной подушки, по рекомендуемому варианту в 3-6 раз меньше в сравнении с принятыми в проектах разработки данных месторождений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой содержится решение задачи обоснования параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов системами с обрушением руд и вмещающих пород, имеющей существенное значение для горнорудной промышленности РФ.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлено, что при последовательной открыто-подземной или совместной разработке системами с обрушением основным негативным фактором, влияющим на уровень безопасности подземных горных работ, вызывающим необходимость формирования предохранительной подушки, является динамическое воздействие кусков пород разрушающихся бортов карьера, так как при наличии открытого выработанного пространства воздушного удара в подземных выработках не происходит.

2. Разработана математическая модель для определения параметров движения кусков породы, расчет в которой осуществляется с применением метода дискретизации, что позволяет определить величину динамического воздействия кусков разрушающихся бортов карьера на отрабатываемый подземным способом рудный массив.

3. Определена минимальная толщина предохранительной подушки для условий различных месторождений при отработке подкарьерных запасов, которая предотвращает разрушительное динамическое воздействие обрушающихся кусков на выработки расположенные в рудном массиве. Например, для условий кимберлитовой трубки «Удачная» АК «Алроса» на момент формирования она должна составлять не менее 15,8 м.

4. Установлена минимальная ширина прибортовой зоны (в большинстве случаев она не превышает 50 м) предохранительной подушки, непосредственно воспринимающей и компенсирующей динамическое воздействие падающей массы на рудный массив, учитывающая размер кусков, образующихся в результате обрушения борта карьера, дальность разлета этих кусков от борта.

5. Предложены варианты создания предохранительной подушки по контурам рудного тела (в руде и вмещающих породах), позволяющие полностью или частично вынести участок, подвергаемый воздействию обрушающихся кусков, за зону ведения очистных работ, что повысит безопасность очистной выемки.

6. Разработаны рекомендации по выбору характеристик материала предохранительной подушки, способа ее формирования до начала очистных работ, а так же способов поддержания необходимой ее толщины при выпуске рудной массы и увеличении глубины ведения очистных работ.

7. Установлено влияние порядка ведения очистной выемки на параметры предохранительной подушки: при развитии фронта работ от флангов к центру толщина подушки при разрушении борта будет увеличиваться в прибортовой зоне, что приведет к уменьшению передаваемой отрабатываемому массиву нагрузки; а при развитии работ от центра к флангам, за счет угла прибортовой зоны, будет снижаться само динамическое воздействие.

8. Рекомендовано для обеспечения безопасного ведения горных работ при формировании предохранительной подушки, например, при

подземной разработке кимберлитовой трубки «Удачная», придавать ей следующие параметры: ширина прибортовой зоны не менее 50 м; толщина в прибортовой зоне уменьшается от 50,8 м у борта до 15,8 м в переходной зоне (от 60,4 до 25,4 м на предельной глубине разработки), а в центральной зоне -8-10 м.

9. Установлено, что на стадии перехода к подземной разработке объём горных пород необходимых для создания предохранительной подушки и соответствующие расходы по предлагаемому варианту, в зависимости от площади рудного тела, могут быть снижены в 3-4 раза по сравнению с затратами при применяющемся в настоящее время способе ее формирования.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях автора:

1. Насибуллин Н. Н. Влияние качественных характеристик материала предохранительной подушки на показатели извлечения. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004г., №3. С. 210-212.

2. Савич И. Н., Насибуллин Н. Н. К вопросу о формировании предохранительной подушки при подземной разработке кимберлитовых руд. - Горный информационно-аналитический бюллетень. - М: МГГУ, 2004г., №3. С. 209-212.

3. Насибуллин Н. Н. Параметры предохранительной подушки при последовательной открыто-подземной разработке системами с обрушением. - Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.: МГГУ, 2004г., №4. С. 216-219.

Подписано в печать_Формат 60x90/16

Объем Тираж 100 экз. Заказ 953

Типография МГТУ. Ленинский пр., 6.

H 00

г m fi

- 1227

i fî'b

22 ДПР 2005

í M t

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Насибуллин, Николай Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ, ИДЕЯ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Анализ практики применения систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород при последовательной открыто-подземной разработке.

1.2 Анализ опыта применения и методов формирования предохранительной подушки при подземной разработке руд.

1.3 Цель, идея, задачи и методика исследований.

2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ПОДУШКИ ПРИ ОТРАБОТКЕ ПОДКАРЬЕРНЫХ ЗАПАСОВ.

2.1 Выявление факторов, влияющих на параметры предохранительной подушки.

2.2 Определение толщины предохранительной подушки по фактору динамического воздействия.

2.3 Математическое моделирование движения пород при их обрушении.

Выводы по главе.

3. ПАРАМЕТРЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ПОДУШКИ ПРИ ОТРАБОТКЕ ПОДКАРЬЕРНЫХ ЗАПАСОВ.

3.1 Геометрические параметры предохранительной подушки.

3.2 Выбор материала и способа формирования предохранительной подушки.

3.3 Влияние параметров предохранительной подушки на показатели извлечения.

Выводы по главе.

4. ПАРАМЕТРЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ПОДУШКИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КИМБЕРЛИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЯКУТИИ.

4.1 Горногеологические условия кимберлитовой трубки «Удачная».

4.2 Вскрытие подкарьерных запасов.

4.3 Параметры систем разработки при отработке подкарьерных запасов.

4.4 Рекомендуемые параметры предохранительной подушки.

Выводы по главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов системами с обрушением"

Актуальность работы. Разработка месторождений полезных ископаемых характеризуется усложнением горно-геологических условий, увеличением глубины разработки и интенсификацией горных работ, что вызывает необходимость постоянного совершенствования технологий подземной разработки руд.

Экономическое положение большого числа горнодобывающих предприятий РФ предопределяет направление исследовательских и экспериментальных работ на поиск и разработку технологий, предусматривающих снижение затрат на добычу при высоком уровне количественных и качественных показателей извлечения полезного ископаемого из недр.

При подземной и комбинированной разработке месторождений системами с обрушением, одним из требований обеспечения безопасности ведения горных работ является формирование предохранительной подушки. Она создается с целью снижения воздействия воздушной волны, возникающей при мгновенном обрушении пород в замкнутом пространстве на большой площади (так называемый «воздушный удар»), а так же предотвращения разрушений, вызванных ударом падающей массы пород.

Из анализа опыта последовательной открыто-подземной и совместной разработки месторождений системами с обрушением следует, что вопросу обоснования параметров предохранительной подушки в этих условиях не уделялось должного внимания, ее формируют постоянной мощности по всей площади дна карьера, при этом толщина определяется по методике используемой при подземной добыче руд.

Глубина современных карьеров достигает 500-600 метров. Динамическое воздействие обрушающихся пород происходит не по всей площади как при обрушении кровли подземных пустот, а вблизи бортов, поэтому, к участкам предохранительной подушки, расположенным у бортов карьера, должны предъявляться более высокие требования.

В связи с этим обоснование параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов рудных месторождений системами с обрушением является актуальной научной задачей.

Цель работы - установление закономерностей воздействий разрушающихся бортов карьера на отрабатываемый рудный массив, для обоснования параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов системами с обрушением, позволяющей обеспечить эффективное и безопасное ведение подземных горных работ.

Идея работы заключается в том, что обоснование параметров предохранительной подушки при подземной разработке системами с обрушением необходимо осуществлять на основе динамического воздействия обрушающихся с бортов карьера кусков породы на отрабатываемый рудный массив.

Научные положения, разработанные лично соискателем:

- в условиях отработки подкарьерных запасов подземным способом системами с обрушением, обоснование параметров предохранительной подушки следует осуществлять на основе динамического воздействия обрушающихся на нее кусков породы бортов карьера;

- толщина предохранительной подушки, обеспечивающей эффективное и безопасное ведение подземных горных работ, устанавливается на основе многофакторной зависимости, с учетом параметров движения кусков, свойств обрушающихся и воспринимающих нагрузку горных пород, а также свойств массива, в котором расположены подземные горные выработки;

- минимальная ширина прибортовой зоны предохранительной подушки, непосредственно воспринимающей и компенсирующей динамическое воздействие падающей массы на отрабатываемый подземным способом рудный массив, зависит от свойств пород и параметров борта карьера.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлено, что при наличии открытого выработанного пространства, находящегося над отрабатываемым рудным массивом, при обрушении пород бортов воздушного удара в подземных выработках не происходит, поэтому расчет толщины подушки необходимо вести только с учетом динамического воздействия пород разрушающихся бортов карьера;

- определены основные факторы, влияющие на толщину предохранительной подушки, обеспечивающей защиту от динамического воздействия падающих на нее кусков разрушающегося борта карьера;

- разработана методика определения параметров прибортовой зоны предохранительной подушки, учитывающая размеры образующихся в результате обрушения борта карьера кусков и дальность их разлета по дну карьера.

Методы исследований включают: анализ и теоретическое обобщение мирового опыта технологических решений формирования предохранительной подушки при подземной и комбинированной разработке месторождений системами с обрушением, использование математического моделирования с применением метода дискретизации при определении динамического воздействия, сравнительный технико-экономический анализ вариантов параметров предохранительной подушки.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются удовлетворительной сходимостью экспериментальных данных, полученных при моделировании, с аналитически полученными закономерностями.

Научное значение работы заключается в установлении комплекса факторов, влияющих на обоснование параметров предохранительной подушки, и разработке на их основе методики определения размеров ее прибортовой зоны, обеспечивающей при подземной разработке высокий уровень безопасности горных работ.

Практическое значение работы заключается в обосновании параметров предохранительной подушки в условиях последовательной открыто-подземной и совместной разработки рудных месторождений.

Реализация выводов и рекомендаций: по результатам исследований определены параметры предохранительной подушки для условий кимберлитовой трубки «Удачная», которые рекомендованы к практическому использованию АК «АЛРОСА».

Апробация работы. Основное содержание работы и ее отдельные положения докладывались, обсуждались и получили одобрение на Международных конференциях "Неделя горняка" (2003-2005г.), на научных семинарах кафедры ТПР МГГУ (2002-2004г.).

Публикации. По результатам выполненной работы опубликовано 3 статьи.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и содержит 59 рисунков, 4 таблицы, список литературы из 97 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Насибуллин, Николай Николаевич

Выводы по главе

1. Для обеспечения безопасного ведения горных работ формирование предохранительной подушки при подземной разработке кимберлитовой трубки «Удачная», рекомендуется осуществлять, соблюдая следующие параметры: ширина прибортовой зоны не менее 50 м; толщина в прибортовой зоне уменьшается от 50,8 м у борта до 15,8 м в переходной зоне (от 60,4 до 25,4 м на предельной глубине разработки), а в центральной зоне - 8-^10 м. При подземной разработке кимберлитовой трубки «Мир», рекомендуется соблюдать следующие параметры предохранительной подушки: ширина прибортовой зоны не менее 50 м; толщина в прибортовой зоне уменьшается от 46,8 м у борта до 15,3 м в переходной зоне (от 50,1 до 18,6 м на предельной глубине разработки), а в центральной зоне - 8-НО м.

2. Установлено, что на стадии перехода к подземной разработке объём горных пород, необходимых для создания предохранительной подушки, и соответствующие расходы по предлагаемому варианту, в зависимости от площади рудного тела, могут быть снижены в 3-4 раза по сравнению с затратами при применяющемся в настоящее время способе ее формирования.

Заключение

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой содержится решение задачи обоснования параметров предохранительной подушки при отработке подкарьерных запасов системами с обрушением руд и вмещающих пород, имеющей существенное значение для горнорудной промышленности РФ.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлено, что при последовательной открыто-подземной или совместной разработке системами с обрушением основным негативным фактором, влияющим на уровень безопасности подземных горных работ, вызывающим необходимость формирования предохранительной подушки, является динамическое воздействие кусков пород разрушающихся бортов карьера, так как при наличии открытого выработанного пространства воздушного удара в подземных выработках не происходит.

2. Разработана математическая модель для определения параметров движения кусков породы, расчет в которой осуществляется с применением метода дискретизации, что позволяет определить величину динамического воздействия кусков разрушающихся бортов карьера на отрабатываемый подземным способом рудный массив.

3. Определена минимальная толщина предохранительной подушки для условий различных месторождений при отработке подкарьерных запасов, которая предотвращает разрушительное динамическое воздействие обрушающихся кусков на выработки расположенные в рудном массиве. Например, для условий кимберлитовой трубки «Удачная» АК «Алроса» на момент формирования она должна составлять не менее 15,8 м.

4. Установлена минимальная ширина прибортовой зоны (в большинстве случаев она не превышает 50 м) предохранительной подушки, непосредственно воспринимающей и компенсирующей динамическое воздействие падающей массы на рудный массив, учитывающая размер кусков, образующихся в результате обрушения борта карьера, дальность разлета этих кусков от борта.

5. Предложены варианты создания предохранительной подушки по контурам рудного тела (в руде и вмещающих породах), позволяющие полностью или частично вынести участок, подвергаемый воздействию обрушающихся кусков, за зону ведения очистных работ, что повысит безопасность очистной выемки.

6. Разработаны рекомендации по выбору характеристик материала предохранительной подушки, способа ее формирования до начала очистных работ, а так же способов поддержания необходимой ее толщины при выпуске рудной массы и увеличении глубины ведения очистных работ.

7. Установлено влияние порядка ведения очистной выемки на параметры предохранительной подушки: при развитии фронта работ от флангов к центру толщина подушки при разрушении борта будет увеличиваться в прибортовой зоне, что приведет к уменьшению передаваемой отрабатываемому массиву нагрузки; а при развитии работ от центра к флангам, за счет угла прибортовой зоны, будет снижаться само динамическое воздействие.

8. Рекомендовано для обеспечения безопасного ведения горных работ при формировании предохранительной подушки, например, при подземной разработке кимберлитовой трубки «Удачная», придавать ей следующие параметры: ширина прибортовой зоны не менее 50 м; толщина в прибортовой зоне уменьшается от 50,8 м у борта до 15,8 м в переходной зоне (от 60,4 м до 25,4 м на предельной глубине разработки), а в центральной зоне - 8^-10 м.

9. Установлено, что на стадии перехода к подземной разработке объём горных пород необходимых для создания предохранительной подушки и соответствующие расходы по предлагаемому варианту, в зависимости от площади рудного тела, могут быть снижены в 3-4 раза по сравнению с затратами при применяющемся в настоящее время способе ее формирования.

1.

2.

3.

4,

5.

6,

7.

8, 9

10

11

12

13

14

15

16

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Насибуллин, Николай Николаевич, Москва

1. Черных А. Д., Балашов В. В. Комплексная открыто-подземная разработка рудных месторождений системами с обрушением//Разработка месторождений твердых полезных ископаемых. Итоги науки и техники/ВИНИТИ АН СССР. М., 1988.

2. Щелканов В. А. Комбинированная разработка рудных месторождений. М: Недра, 1974.

3. Подземная отработка приконтурных запасов сидеритов Бакальского рудоуправления/Г. А. Пермяков, Ю. П. Озеров, X. И. Аглкжов, А. Д. Романько//Горный журнал. 1987, № 3.

4. Агошков М. И., Каплунов Д. Р., Шубодеров В. И., Гордин Д. В. Открыто-подземный способ освоения месторождений крепких руд. М. ИПКОН РАН. 1992.

5. Казикаев Д. М. Геомеханические процессы при совместной повторной разработке руд. М. Недра. 1981.

6. Каплунов Д. Р. О принципах проектирования комбинированной разработки месторождений при комплексном освоении недр. Актуальные проблемы освоения месторождений и использования минерального сырья. М. МГГУ. 1993.

7. Каплунов Д. Р., Помельников И. И., Левин В. И. и др. Комплексное освоение рудных месторождений. М. ИПКОН РАН. 1998. Мухтаров Т. М. Комбинированный способ разработки месторождений полезных ископаемых. М. Наука. 1998.

8. Развитие подземной добычи при комплексном освоении месторождений/Д. Р. Каплунов, В. И. Левин, Б. В. Болотов и др. М. Наука. 1992.

9. Терентьев В. И., Черных А. Д. Комплексная открыто-подземная разработка прибортовых и подкарьерных запасов рудных месторождений. М. ИПКОН РАН, 1988.

10. Рекомендации по открыто-подземной отработке прибортовых запасов руд на карьерах Кривбасса. В. И. Терентьев, В. Д. Юхименко, В. А. Щелканов и др. Кривой Рог. НИГРИ. 1988.

11. Именитов В. Р., Абрамов В. Ф., Попов В. В. Локализация пустот при подземной добыче руды. М. Недра. 1983.

12. Разкевич Ф. С. Исследование вопросов погашения выработанного пространства при отработке слепых и ограниченных по простираниюрудных залежей на глубоких горизонтах. Дисс. на соиск. уч. степ, канд техн наук. Кривой Рог, КГРИ, 1978.

13. Малахов Г. М. Ликвидация пустот массовыми взрывами. М. Металлургиздат, 1965.

14. Carpenter L. R., Woolfe В. R. Underground capper operation high in the andes produces 3.5 million ton/yeas ore by block caving methods. «Mining Magazine», May 1972.

15. Меркулов A. H. Исследование параметров предохранительной породной подушки в условиях разработки мощных рудных месторождений. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М. МГИ, 1970.

16. Именитое В. Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. М., Недра, 1978.

17. Балаганский А. П., Ялымов Н. Г. Изоляция подземных пустот на рудниках. Фрунзе, Илим, 1972.

18. Савенко С. К., Гурии А. А., Малый И. С. Ударные воздушные волны в подземных выработках. М. Недра. 1973.

19. Умнов А. Е. Гашение ударной волны при массовых взрывах в подземных условиях. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Новокузнецк. 1973.

20. Попов В. В. Методика выбора толщины предохранительной подушки с учетом параметров основания блока и принудительного обрушения пород. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М. МГИ, 1975.

21. Акимов А. Г., Замесов В. Н. Сдвижение горных пород при подземной разработке угольных и сланцевых месторождений. М. Недра. 1970.

22. Саенко В. Ф. Исследование параметров предохранительных подушек при разработке слепых залежей с учетом воздухопроницаемости обрушающихся пород и степени изолированности подземной пустоты. Дисс. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. М. МГИ. 1975.

23. Именитов В. Р., Попов В. В. Определение параметров предохранительной подушки над выпускными выработками. Горный журнал, 1973, № 10.

24. Временная инструкция по условиям безопасной отработки слепых рудных залежей на железорудных месторождениях Горной Шории и Хакасии. Именитов В. Р., Коваленко В. А., Бояркин В. И. и др. Новокузнецк ВостНИГРИ, 1977.

25. Ривкин И. Д., Кучер В. М., Разкевич Ф. С. Временная инструкция по учету, оценке состояния и выбору способов погашения пустот на рудниках Криворожского железорудного бассейна. Кривой Рог. изд. КГРИ, 1979.

26. Tipei Ch., Duda I., Chicu D. Consideratii cu privere la dimensionarea pernelor de protectie la exploatarea descendenta cu sprare a jacamintelor de minereun Mine, petrol si gaje. 1977. № 3.

27. Черный Г. И. Изменения физико-механических свойств грунтов при динамических нагрузках. Киев Наукова думка. 1979.

28. Ляхов Г. М., Полякова Н. И. Волны в плотных средах и нагрузки на сооружения. М. Недра. 1967.

29. Кунтыш М. Ф., Тедер Р. И. Влияние скорости нагружения на пределпрочности пород при сжатии. М. Наука. 1970.

30. Именитов В. Р., Жигалов М. JL, Пустовалов А. И., Плакса Н. В. Исследование распределения энергии взывровной волны при отбойке руды в зажиме. М. Недра. 1968.

31. Павлова Н. Н., Шрейнер JI. А. Разрушение горных пород при динамическом нагружении. М. Недра. 1964.

32. Турчанинов И. А., Иофис М. А., Каспарьян Э. В. Основы механики горных пород. JI. Недра. 1977.

33. Вертипорох Г. Ф. Математическое моделирование процесса отбойки руды в зажиме. М. Недра. 1968.

34. Ананьев И. В. О поведении грунтового основания под действием ударных нагрузок. Исслед. по расчету пластин и оболочек. Ростов н/Д. 1986.

35. Григорян С. С. Об основных представлениях динамики грунтов. ПММ. I960. Т. 24. Вып. 6.

36. Николаевский В. Н. Механические свойства грунтов и теория пластичности: Итоги науки и техн. мех. деформ. тверд, тела. Т. 6. М. ВИНИТИ, 1972.

37. Сагамонян А. Я. Проникание (проникание твердых тел в сжимаемые сплошные среды). М. МГУ. 1974.

38. Сукач М, К, Методы динамического исследования грунтов в особых условиях. Днепропетровск: Всес. науч.-иссл. и проскт.-констр. ин-т машиностр. для добычи тверд, полез, ископаемых Мирового океана, 1991

39. Yankelevsky D. Z. Analysis of impact and penetration to geomateirals using engineering models. Impact: Eff. Fast Transient Loadings: Proc. 1st Int Conf. Eff. Fast Transient Loadings, Lausanne, 26-27 Aug. 1987. Rotterdam: Brookfield, 1988.

40. Кондауров В. И., Кукуджанов В. Н. Соударение жесткого цилиндра со слоистой упруго-пластической преградой. Числ. методы реш. задач упруг, и пластин. Матер. 6 Всес. конф. Новосибирск. 1980.

41. Кондауров В. И., Петров И. Б., Холодов А. С. Численное моделирование процесса внедрения жесткого тела вращения в упруго-пластическую преграду. ПМТФ. 1984. № 4.

42. Петров И. Б. Численное исследование волновых процессов в слоистой преграде при соударении с жестким телом вращения. Изв. АН СССР. МТТ. 1985. №4.

43. Башуров В. В., Скоркин 11. А. Математическое моделирование проникания осесимметричного тела в преграду. Числ. методы мех. сплош. среды. 1982. Т 13.

44. Бобров А. В. Ударное взаимодействие упругих оболочек и стержней с преградами. Статика и динамика тонкостенных конструкций. М. 1980.

45. Григорян С. С. Приближенное решение задачи о проникании тела в грунт. Изв. РАН. МЖГ. 1993. № 4.

46. Ковревский А. П. Об одной модели процесса погружения твердого тела в среду с нелинейным сопротивлением. Пробл. машиностр. 1986. N 25.

47. Ковревский А. П. Квазистатическая модель внедрения конуса в грунт.

48. Динам, и проч. машин. 1986. № 43.

49. Юркин Р. Г. Уплотнение грунта ударом плоского круглого штампа. Соверш. конструк.-технолог, реш. зсмл. полотна дорог. М. 1987.

50. Курдюмов В. А. Хейсин Д Е. Гидродинамическая модель удара твердого тела о лед. Прикл. мех. 1976. Т. 12. № 10.

51. Любин Л. Я., Повицкий А. С. Косой удар твердого тела о грунт. ПМТФ. 1966. № 1.

52. Бородин Ф. М. Подобие в задаче контакта упругих тел. ПММ. 1983. Т. 47. Вып. 3.

53. Сагамонян А. Я. Удар и проникание тел в жидкость. М. МГУ, 1986.

54. Кириленко Г. А., Сагомонян А. Я. Численная модельпроникания в грунт. Изв. АН АрмССР. Мех. 1986. Т. 39. № 1.

55. Бивин Ю. К., Симонов И. В. Оценка глубины проникания жестких тел в грунтовые среды при сверхзвуковых скоростях входа. Докл. РАН. 1993. Т. 328.

56. КуксенкоД. Б. О наклонном проникновении тела в грунт. Двумерная задача. М. Отд. теор. пробл. АН. 1988.

57. Сагамонян А. Я., Филимонов В. А. К проблеме наклонного проникания осесимметричного тела в грунт. Вест МГУ. Метем., мех. 1984. № 6.

58. Кошелев Э. А. К задаче о проникании осесимметричного конического ударника в мерзлый грунт. Физ.-техн. пробл. разраб. полез, ископаемых. 1987. №3.

59. Федунов А. И., Иванов Р. А. К расчету величин внедрения ударного инструмента в мерзлый грунт. Физ.-техн. пробл. разраб. полон ископаемых. 1996. № 2.

60. Власова И. П. Удар жесткого тела о грунт. Расчет на прочн. и оптим. проектир. элементов авиац. констр. М. 1988.

61. Кадомцев И. Г. Удар конического штампа по упруго-пластическому полупространству. VI Всес. съезд по теор. и прикл. мех. Ташкент. 1986.

62. Кангур X. Ф. Клейс И. Р. Расчет глубины ударных повреждений на основе энергетических концепций. VI Всес. съезд по теор. и прикл. мех. Ташкент. 1986

63. Велданов В. А., Исаев А. А., Путияин Ю. М. Влияние объемной разгрузки грунта на образование каверны при проникании ударника. Числ. методы реш. задач теории упруг, и пластич. Тр. 13 межресп, конф., Новосибирск. 1995.

64. Велданов В. А, ПутитнЮ. М. Сравнение моделей объемной разгрузки грунта при численном решении задачи проникания недеформируемого ударника. Тр. МГТУ. 1992. № 557.

65. Бабаков В. А., Каримов И. М. О верхней оценке анализа процесса проникания ударника в деформируемую среду. Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. 1987. №2.

66. Фонарев А. В. Влияние размеров цилиндрического бойка на напряженно-деформированное состояние преграды при высокоскоростном ударе. Моделир. процессов деформир. и разрущ. тверд, тел. Свердловск. 1987.

67. Mayne Paul W., Jones J. S. Jr., Dumas J. С Ground response to dynamic compaction. J. Geotechn. Eng. 1984. V. N 6.

68. Сагомонян А. Я., Гаевская И. С. Вход тела в воду через слой льда. Изв. АН АрмССР. Мех. 1983. Т. 36. № 4.

69. Морозов Н. Ф., Петров Ю. В., Семенов В. Н. О динамическом контактировании упругих тел. Тез. докл. Всерос. симп. «Динам, и технол. пробл. мех., констр. и сплош. сред». М. 1995.

70. Городилов Я. В., Кошелев Э. А. Мартынюк П. А. Разрушение горных пород при высокоскоростном ударе. Физ.-техн. пробл. разработки полезных ископаемых. 1991. № 1.

71. Алишаев М. Г., Богданов М. М. Проникание жесткого шара в неупругую среду при непрямом ударе. Вопр. мех. и разрушения. Махачкала. 1990.

72. Pogan С. J., Rodrtguer J. A. Numerical analysis of large deformation impacts in sand. 18th Int. Congr. Theor. and Appl. Mech. Haifa. 1992.

73. Бобров А. В. Удар сферической оболочки о грунт. Взаимодействие пластин и оболочек с жидкостью и газом. М. 1984.

74. Власова И. П. Взаимодействие пологой сферической оболочки с преградами. Прочн., устойч. и колеб. элементов констр. летат. аппаратов. М. 1986.

75. Баженов В. Г., Кочетков А. В., Крылов С. В., Фельдгун В. Р. Численное решение двумерных нестационарных задач взаимодействия тонкостенных конструкций с грунтовыми средами. Прикл. пробл. прочн и пластич. Методы реш. задач упруг, и пластич. Горький. 1984.

76. Бивин Ю. К., Викторов В. В., Коваленко Б. Я. Определение динамических характеристик грунтов методом пенетрации. Изв. АН СССР. МТТ. 1980. №3.

77. Бивин Ю. К. Косой вход группы тел в упруго-пластическую среду. Изв РАН. МТТ. 1993. Ns4.

78. Епифанов В. П. Разрушение льда при контактных взаимодействиях. Изв. АН СССР. МТТ. 1986. № 6.

79. Епифанов В. П., Кузьменков. П. Механика разрушения снега. Изв. АН СССР. МТТ. 1986. № 4.

80. Бухарев Ю. К, Кораблев А. Е., Хаймова М. И. Экспериментальное определение касательных напряжений на поверхности ударника при динамическом внедрении в грунт. Изв. РАН. МТТ. 1995. № 2.

81. Филяков А. В., Коган В. В., Выходцев В. Н. Распределение давлений на поверхностях деформатора при его внедрении в сыпучую среду. Горн., строит, дор. машины. 1991. №44.

82. Bateman V. A, Came Т. G., МсСап В. М. Force reconstruction for impact tests of an energyabsorbing nose. Int J. Anal, and Exp. Modal Anal. 1992. V. 7. N 1.

83. Watanabe Shouhet Modulus of deformation and Poisson's ratio of soils obtained by plate loading tests using two cylindrical pits. Trans. JSIDRE. 1996. N. 184.

84. Бакулин В. П., Овчаров П. И., Потопахин В. А. Экспериментальное исследование деформаций тонких конических оболочек в процессепроникания в грунт. Изв. АН СССР. МТТ. 1988. №4.

85. Горшков А. Г., Лобода А. И. Вертикальный удар цилиндрической оболочки о грунт. Взаимод. пластан и оболочек с жидк. и газом. М. 1984.

86. Горшков А. Г., Колодяжный В. А. Нормальный удар конических оболочек о грунт. Тр. 16 междунар. конф. по теории пластин и оболочек, Т. 1. Н-Новгород. 1994.

87. Мосинец В. Н. Дробление и сейсмическое воздействие взрыва в горных породах. М. Недра. 1976.

88. Паздников Н. В., Картузов М. И. Сейсмобезопасность подземных горных выработок на железорудных месторождениях Урала. Сейсмика промышленных взрывов. М. Недра, 1983.

89. Сейсмобезопасность подземных выработок при взрыве в карьере/ Н. В. Паздников, М. И. Картузов, Н. Л. Абрамов, В. Г. Власов. Тр. ин-та. ИГД МЧМ СССР. Свердловск. 1984. Вып. 75.

90. Трубецкой К. Н., Бронников Д. М., Кузнецов С. В., Трофимов В. А. Устойчивость горных массивов на основе критерия динамического проявления горного давления при отработке разделительного целика. ФТПРПИ. 1997. № 12.

91. Насибуллин Н. Н. Влияние качественных характеристик материала предохранительной подушки на показатели извлечения. Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004г., №3. С. 210-212.

92. Савич И. Н., Насибуллин Н. Н. К вопросу о формировании предохранительной подушки при подземной разработке кимберлитовых руд. Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004г., №3. С. 209-212.

93. Насибуллин Н. Н. Параметры предохранительной подушки при последовательной открыто-подземной разработке системами с обрушением. Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004г., №4. С. 216-219.

94. Отчет о НИР. Д.М. Казикаев, Е.В.Кузьмин, И.Н.Савич, С.Н.Журин. Подготовить технико-экономические расчеты по подземной разработке кимберлитового месторождения «МИР». М., МГГУ, 1999.