Обоснование способов обеспечения устойчивости участковых подготовительных выработок в условиях шахт ОАО "СУЭК-Кузбасс"

Ромашкевич, Алексей Анатольевич

Автореферат диссертации по теме "Обоснование способов обеспечения устойчивости участковых подготовительных выработок в условиях шахт ОАО "СУЭК-Кузбасс""

На правах рукописи

РОМАШКЕВИЧ Алексей Анатольевич

ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ УЧАСТКОВЫХ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК В УСЛОВИЯХ ШАХТ ОАО «СУЭК-КУЗБАСС»

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная,

открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 НОЯ 2009

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003484353

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Шик Владимир Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Мустафин Мурат Газизович,

кандидат технических наук

Согрин Борис Борисович

Ведущее предприятие - ОАО «ГИПРОШАХТ».

Защита диссертации состоится 16 декабря 2009 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (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 13 ноября 2009 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы определяется задачами повышения эффективности отработки угольных пластов длинными столбами с охраной участковых подготовительных выработок целиками.

В настоящее время ведущие отечественные угледобывающие компании переходят на работу по схеме «шахта-лава» с использованием высокопроизводительных очистных комплексов 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.

Рост нагрузки очистных забоев сдерживается неудовлетворительным состоянием подготовительных выработок на сопряжениях с лавой. Как показывает опыт отработки пластов на шахтах им. С.М. Кирова, «Полысаевская», «Талдинская-Западная-1», «Талдинская-Западная-2», «Котинская» и «№ 7», причинами, ограничивающими нагрузку на очистные забои и снижающими безопасность ведения горных работ, являются: интенсивное заколообразование в кровле, разрушение закрепленных стенок выработок и, как следствие, увеличение высоты и объема вывалов пород кровли, закрепленных штанговой анкерной крепью (стальной стержень, закрепленный полимерным составом).

Имеется значительное количество отраслевых и бассейновых нормативных документов, содержащих рекомендации по расчету параметров анкерного крепления и охране выработок целиками, однако в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» не обеспечивается устойчивое состояние выработок в течение их срока службы: вокруг выработок развивается зона деформаций и разрушений в слабых вмещающих породах. Одной из важных причин снижения устойчивости участковых подготовительных выработок в специфических условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» является несоответствие параметров крепи условиям ее применения. Практика показала, что обеспечить устойчивость участковых подготовительных выработок, закрепленных штанговыми анкерами, при парной подготовке возможно дополнительным креплением канатными анкерами.

Вопросами обеспечения устойчивости участковых

подготовительных выработок занимались ученые К.А. Ардашев, Н.П. Бажин, A.A. Борисов, Ю.В. Громов, И.Е. Долгий, В.П. Зубов, О.И. Казанин, О.В. Ковалев, Г.И. Коршунов, Ю.Н. Кузнецов, A.C. Малкин, О.И. Мельников, . А.Г. Протосеня, В.В. Райский, М.И. Устинов, В.Н. Фрянов, В.М. Шик и многие другие, но обоснование параметров анкерного крепления участковых выработок, охраняемых целиками разработано недостаточно, в частности для условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Все это определяет актуальность работы по обоснованию способов обеспечения устойчивости участковых подготовительных выработок в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Цель работы. Обеспечение устойчивости участковых подготовительных выработок, закрепленных штанговыми анкерами и охраняемых целиками на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Идея работы. Параметры анкерного крепления участковых выработок, охраняемых целиками, шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» необходимо определять с учетом азимута и величины горизонтальных напряжений.

Основные задачи исследований:

1. Анализ факторов, влияющих на устойчивость кровли выработок и краевых частей околоштрековых целиков на шахтах развитых угледобывающих стран.

2. Установление причин неустойчивости кровли и определение преимущественных форм деформирования и разрушения участковых подготовительных выработок на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

3. Изучение устойчивости подготовительных выработок, охраняемых целиками, и процессов взаимодействия крепи с породами кровли с учетом влияния повышенных горизонтальных напряжений на физических моделях.

4. Апробация результатов теоретических и лабораторных исследований крепления участковых подготовительных выработок, охраняемых целиками в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Методы исследований. Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение данных, опубликованных в горнотехнической

литературе по проблеме устойчивости участковых подготовительных выработок в условиях высоких горизонтальных напряжений, анализ форм обрушений пород заанкерованной кровли; шахтные исследования процессов деформирования и разрушения краевых частей целиков, форм обрушений пород непосредственной кровли в подготовительных выработках; регистрация и анализ величин смещений почвы и кровли; физическое моделирование.

Научная новизна:

• Установлена квадратическая зависимость отношения длины кровли выработки, нарушенной заколами, к общей длине этой выработки, от угла между продольной осью выработки и направлением максимального горизонтального напряжения.

• Установлена нелинейная (гиперболическая и параболическая для различных участков по ширине выработки) зависимость формы зоны расслоения в кровле участковой выработки от величины действующих горизонтальных напряжений, позволяющая определять размеры области расслоений кровли, что необходимо для выбора параметров канатной крепи.

Основные защищаемые положения:

1. В условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» на устойчивость участковых выработок при парной подготовке влияет их ориентация относительно горизонтальных напряжений и величина этих напряжений.

2. При характерной для рассматриваемых шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» ширине выработок, расслоение и разрушение непосредственной кровли происходит под действием горизонтальных сил на высоту, превышающую мощность заанкерованной кровли.

3. Для обеспечения устойчивого состояния участковых выработок, охраняемых целиком, необходимо устанавливать канатные анкера, закрепленные вне контура расслоения, геометрия которого зависит от геологических и технологических факторов.

Практическая значимость работы:

° Разработаны рекомендации по расположению участковых подготовительных выработок относительно направления главных

максимальных горизонтальных напряжений для обеспечения устойчивости этих выработок.

• Разработаны рекомендации к совершенствованию действующих методик расчета параметров канатной анкерной крепи, позволяющие учитывать повышенные горизонтальные напряжения.

• Разработан способ исследования анкерной крепи на моделях из эквивалентных материалов и устройство для его реализации, что позволяет повысить надежность физического моделирования процессов расслоения и обрушения непосредственной кровли.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций подтверждается обследованием более 40 выработок на шести шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс»; лабораторными исследованиями на физических моделях и анализом результатов исследований, проведенных в развитых угледобывающих странах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных научных конференциях молодых ученых СПГГИ (ТУ) «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2007 г., 2008 г.); 5-ой международной научно-технической конференции «Современные проблемы освоения минеральных ресурсов Севера» (г. Воркута, 2008 г.); научном симпозиуме «Неделя горняка - 2008» (МГГУ, г. Москва); научных семинарах кафедры разработки месторождений полезных ископаемых СПГГИ (ТУ).

Личный вклад автора:

- сформулированы цель, идея и задачи исследований;

выполнен анализ отечественной и зарубежной горнотехнической литературы по проблеме диссертации;

- разработана методика и проведены исследования устойчивости участковых подготовительных выработок на шести шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс»;

разработана методика моделирования процессов деформирования и разрушения вмещающих пород в окрестности штреков, расположенных в поле повышенных горизонтальных

напряжений; изготовлены и отработаны две модели из эквивалентных материалов;

- на прессовом оборудовании испытаны более 200 образцов для подбора эквивалентных материалов;

- выполнены обработка и интерпретация полученных результатов;

- сформулированы основные защищаемые положения и выводы;

- разработаны практические рекомендации по обеспечению устойчивости участковых подготовительных выработок, охраняемых целиками угля, закрепленных штанговой анкерной крепью.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 печатных работ, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 189 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 99 наименований, включает 94 рисунка, 11 таблиц, 5 приложений.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., проф. В.М. Шику за постоянное внимание к данной работе, помощь в определении общей идеи работы, направлений исследований и интерпретации полученных данных; техническим работникам ОАО «СУЭК-Кузбасс» за помощь в сборе информации и проведении шахтных исследований; сотрудникам кафедры разработки месторождений полезных ископаемых и лаборатории моделирования научного центра Геомеханики и проблем.горного производства Санкт-Петербургского горного института за полезные замечания и ценные советы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертационной работы на основе анализа горнотехнической литературы обоснована необходимость учета влияния горизонтальных напряжений на устойчивость участковых подготовительных выработок для выбора способа обеспечения устойчивости. Проведен сравнительный анализ горно-геологических

условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» с шахтами развитых угледобывающих стран. Сформулированы цели и задачи исследований.

Во второй главе приведены результаты натурных исследований на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс», в результате которых установлено: 1) параметры способов обеспечения устойчивости участковых выработок не имеют достаточного обоснования; 2) формы проявления горного давления: интенсивное заколообразование; «обыгрывание» анкеров в кровле выработок; плитообразный отжим с потерей устойчивости слоев заанкерованной кровли - свидетельствуют о присутствии повышенных горизонтальных напряжений.

В третьей главе приведены результаты физического моделирования процессов деформирования и разрушения кровли выработок, охраняемых целиками, на моделях из эквивалентных материалов в условиях повышенных горизонтальных напряжений.

В четвертой главе представлены разработанные рекомендации по расположению участковых подготовительных выработок, охраняемых целиками, и расчету параметров их крепи на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс»

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. В условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» па устойчивость участковых выработок при парной подготовке влияет их ориентация относительно горизонтальных напряжений и величина этих напряжений.

Анализ опыта отработки пологих пластов показал, что обеспечение производительности очистных забоев на уровне 10-15 тыс. т угля в сутки и более - итог целого комплекса организационно-технических и технологических мероприятий, среди которых особого внимания заслуживает применение анкерной крепи как основного средства крепления подготовительных выработок.

Анализ исследований, проведенных в США и Кузбассе, показал, что отношение максимальных горизонтальных напряжений сх к вертикальным гравитационным уН (у - средний объемный вес пород, Н- глубина) на сравнительно небольших глубинах до 500 м,

может на отдельных шахтах составлять 1,5 - 2. В таких условиях требуется дополнительное обоснование способов и параметров крепления.

Для проведения шахтных исследований использовался метод оценки напряженного состояния, основанный на анализе визуально наблюдаемых трещин в кровле и стенках горных выработок, который дает возможность по ориентировке этих трещин установить направление горизонтальных напряжений и дать относительную оценку их величин. Это метод при изучении полей напряжений в Кузбассе широко использовали A.A. Белицкий, A.C. Забродин, П.В. Егоров.

На шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» изучением полей исходных напряжений длительное время занимается главный геолог А.И. Екимов. С учетом полученных им результатов, проведены исследования процессов деформирования и разрушения участковых подготовительных выработок, в результате чего установлено, что действующее максимальное главное горизонтальное напряжение на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» в среднем имеет северо-восточное направление под углом 40°.

В результате шахтных исследований и анализа опыта поддержания участковых подготовительных выработок на шахтах «Полысаевская», им. С.М. Кирова, «Талдинская-Западная - 1», «Талдинская-Западная - 2», «Котинская», «№ 7» установлено, что, помимо строения и свойств комплекса пород кровли, на устойчивость участковых подготовительных выработок влияют повышенные горизонтальные напряжения.

Участковые выработки пройдены в породах осадочного типа, из которых можно выделить алевролиты средне- и мелкозернистые от неустойчивых до среднеустойчивых, слоистые песчаники мелко-и среднезернистые, трещиноватые.

Породы по устойчивости на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» относятся к следующим типам:

- неустойчивые в зонах тектонических нарушений;

- средней устойчивости, трещиноватые, средней крепости.

Стенки участковых выработок представлены углем

крепостью от 0,7 до 1,5 по шкале профессора М.М. Протодьяконова.

При подготовке парными выработками можно выделить следующие характерные этапы «работы» крепи выработок: проведение выработок, время до подхода первой лавы, зона повышенного горного давления от выработанного пространства первой лавы, время до подхода второй лавы, зона опорного давления второй лавы. Самым сложным моментом является поддержание повторно используемой выработки, охраняемой целиком, после прохода первой лавы.

Анализ преимущественных форм разрушения контура выработок позволяет говорить о влиянии повышенных горизонтальных напряжений. Наблюдения показали, что интенсивность образования заколов (закол в кровле, сопровождаемый вывалом высотой более 0,2 м) в кровле выработок, приводящих к разрушениям кровли и ее обрушению, зависит от ориентации оси выработки относительно направления действия горизонтальных напряжений. В наиболее сложном состоянии находятся участковые подготовительные выработки, которые расположены перпендикулярно к действующему горизонтальному напряжению: наиболее интенсивные заколы сопровождаются вывалами пород кровли, а в выработках, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью, отмечены многочисленные обрушения блоков слоистых пород непосредственной кровли, закрепленных согласно действующим инструкциям для этого вида крепи.

Зависимость нарушенности кровли участковой выработки заколами по данным, полученным в натурных условиях, показывает (рис.1), что по мере увеличения угла ё нарушенность кровли N возрастает. Аппроксимация (при корреляционном отношении т = 0,97 и коэффициенте надежности /л = 3,8) полученных натурными замерами данных представлена уравнением:

К = 0,01552-0,25+2,3,% (1)

где д - угол между направлением выработки и максимальным главным горизонтальным напряжением, градус.

Полученные данные необходимо учитывать при проектировании выработок. Таким образом, главным проектным параметром при наличии высоких главных горизонтальных

тектонических напряжений является ориентировка штреков относительно максимального главного горизонтального напряжения.

Уменьшение угла 8 с 90° до 45° позволяет снизить количество разрушений кровли в форме заколов, вызванных горизонтальными напряжениями, в 4 раза.

100 80 о 60

20

0

✓ / ✓ / 7' \

N / / У / ✓ / / / ;

/ у/1 у

/ !

■ - 1

20 40 60 80

фактггпееиге данные -пппрохашлцня

3. градус 100

Рис. 1 - Нарушенность кровли участковой выработки заколами в зависимости от

угла <5

На шахтах в условиях повышенных горизонтальных напряжений расслоение пород кровли распространяется выше укрепленного анкерами слоя кровли. С одной стороны полость обрушения имеет характер излома, а с другой стороны (целика)-гладкие поверхности блоков. Это показывает, что причиной разрушений кровли в зоне излома являются горизонтальные напряжения, которые способствуют развитию заколов (трещин) в кровлю, пока последние не пересекут слабый отделяющийся слой кровли выше анкеров. Образующаяся при этом плита работает как консоль, закрепленная с одной стороны, до тех пор, пока слой не разрушится, в результате чего происходит его обрушение.

2. При характерной для рассматриваемых шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» ширине выработок, расслоение и разрушение непосредственной кровли происходит под действием горизонтальных сил на высоту, превышающую мощность заанкерованной кровли.

С целью изучения напряженно-деформированного состояния массива в окрестности участковых подготовительных выработок, охраняемых целиками в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс», были проведены лабораторные исследования на моделях из эквивалентных материалов.

Первая модель является базовой и представляет общие условия применения подготовки выемочных столбов парными выработками с анкерным креплением при отсутствии повышенных горизонтальных напряжений.

Вторая модель представляет условия шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс», для изучения процессов деформирования и разрушения кровли с анкерной крепью при охране участковых выработок целиками в условиях повышенных горизонтальных напряжений.

Первая модель исследована на стенде МФ-1, на котором нагружение модели осуществлялось вертикальной пригрузкой. Во второй модели (на поворотном стенде) нагружение осуществлялось как вертикальными так и горизонтальными силами. Пригрузка осуществлялась посредством электромеханических силовых элементов.

Напряжения в моделях регистрировались датчиками типа МДГ-3, подключенными к информационно-измерительной системе СИИТ-3, которая выводила данные на ЭВМ.

С учетом выбранного линейного масштаба моделирования 1:100, были подобраны эквивалентные материалы (ЭМ), обеспечивающие выполнение критериев подобия. Испытаны более 150 образцов и подобрана соответствующая рецептура ЭМ на основе мелкодисперсного кварцевого песка и эпоксидной смолы ДЭГ-1 с отвердителем - полиэтиленполиамином. Были учтены реальные прочностные характеристики углей и пород с учетом результатов испытаний образцов угольного пласта и вмещающих пород и средних коэффициентов структурного ослабления (для перехода от показателя прочности в образце к прочности в массиве).

Объектом исследований являлись подземные горные выработки, закрепленные штанговой анкерной крепью при парной подготовке. Ширина выработок 5 м, ширина целика 15 м. Длина штанговых анкеров 2 м.

Целью лабораторных исследований являлось установление закономерностей деформирования и разрушения горных пород в окрестности участковых выработок, охраняемых целиками на глубинах до 300 метров при повышенных горизонтальных напряжениях, действующих в массиве.

По результатам физического моделирования было проанализировано распределение вертикальных напряжений в нижнем слое непосредственной кровли по этапам горных работ и в графической форме представлено на рис. 2. То же, для горизонтальных напряжений представлено на рис. 3.

Учтены следующие этапы горных работ: I - пройдены оба штрека; II - подход правой лавы; III - подход левой лавы.

1 ■пг

^Г-Н

У///////Ш, Щщфшш.

0 50 100 150 200

Ширина исследуемого участка, м -♦- Ьтап -»- Пэтап Шэтап Рис. 2 - Распределение концентраций вертикальных напряжений в кровле пласта при различных этапах ведения горных работ

88 90 92 94 96 98 100 102 Ширина исследуемого участка, м -♦-Исх. Ьгап -*-1Ъгап -*-Шэгап Рис. 3 - Распределение концентраций горизонтальных напряжений в кровле пласта над целиком при различных этапах ведения горных работ

Установленные на моделях формы и параметры разрушений пород кровли участковых выработок соответствуют результатам, полученным натурными наблюдениями в выработках шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс», причем зависимость положения огибающей зоны расслоения в кровле участковой подготовительной выработки от величины действующих горизонтальных напряжений имеет вид:

кх

к 2 --х2 +0,5,

I 2

где кт - высота расслоения в относительных мощностях пласта, врасч - расчетная ширина участковой выработки, м; х - отношение текущей координаты к ширине выработки; к - масштабный параметр для перевода физической модели на натуру, к= 2-2,5.

Рис. 4 - Форма и параметры расслоения в кровле участковой подготовительной выработки, закрепленной штанговыми анкерами: 1 и огибающая и угол

огибающей зоны расслоения при а = 0,4уН ; 2 и <р}- огибающая и угол

х

огибающей зоны расслоения при сг = 2уН ; Нт - высота расслоения в

х

относительных мощностях пласта.

Зона расслоения в условиях сгх = 0,АуН распространяется под углом <р/= 65-75° на высоту 0,8 мощности пласта (рис. 4). Зона расслоения в условиях сгх = 2уН распространяется под углом ¡р2~ 80-90° на высоту двух мощностей пласта.

0 < х <

расч

(2)

расч

<х<а

расч

Анализ результатов шахтных и лабораторных исследований показал, что к числу факторов, оказывающих существенное влияние на состояние участковых выработок, относятся: величина горизонтальных напряжений, состояние боков междуштрекового целика, характер деформирования нижних слоев непосредственной кровли, укрепленных штанговыми анкерами.

Полученные результаты позволяют обоснованно подойти к выбору параметров обеспечения устойчивости и усовершенствованию действующих методик расчета анкерной крепи выработок при парной подготовке.

3. Для обеспечения устойчивого состояния участковых выработок, охраняемых целиком, необходимо устанавливать канатные анкера, закрепленные вне контура расслоения, геометрия которого зависит от геологических и технологических факторов.

Как показали натурные и лабораторные исследования, при расчете параметров анкерного крепления необходимо учитывать:

- влияние повышенных горизонтальных напряжений на процессы деформирования и разрушения контура участковой подготовительной выработки зависит от взаимной ориентации такой выработки и максимального главного горизонтального напряжения;

- наличие характерных для повышенных горизонтальных напряжений проявлений горного давления: заколы в кровле; отжим в боках выработки на всю мощность пласта; обыгрывание анкерной крепи; обрушение (блоками) закрепленной анкерами пород непосредственной кровли;

- обрушение кровли выработки на высоту более высоты свода естественного равновесия;

- изменение условий деформирования и разрушения контура выработки в зоне опорного давления второй лавы: увеличение глубины отжима и возникновение заколов до начала отжима в целике.

Опыт отработки пластов на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс» показал, что не обеспечивается устойчивое состояние крепи выработок, закрепленных анкерной крепью уже при проходе первой лавы.

Результаты шахтных и лабораторных выполненных в работе исследований дали основание для анализа условий деформирования пород кровли, закрепленных штанговыми и канатными анкерами применить расчетный метод теории плоского изгиба однопролетных балок, защемленных на опорах. Такими опорами являются околоштрековые целики, а местом защемления - точки максимума опорного давления (рис. 5).

1 угап II III -лап

Рис. 5 - Графики концентраций напряжений: I — этап - пройдены два штрека; II и III - этапы - подход лав с правой и левой сторон Максимальный изгибающий момент на опорах в закрепленных анкерами слоях непосредственной кровли от совместного влияния вертикальных (q и R) и горизонтальной сил Г, может быть определен по формуле:

Mmax = ~ + (Z4 ■ <*х • m„,. -COSd)- — , (3)

где q - равномерно распределенная нагрузка от собственного веса балки, кН; а- эффективная ширина выработки, м; zq - прогиб балки

под действием равномерно распределенной нагрузки q, мм; ах -горизонтальные напряжения, МПа; т„,к, - мощность непосредственной кровли, м; <5 - угол между направлением

выработки и максимальным главным горизонтальным напряжением, градус; Я - сила реакции канатных анкеров, кН.

Полная длина канатного анкера определяется по формуле:

^к=Ья-тт+11+11, (4)

где Ьт - высота зоны расслоения в относительных мощностях пласта; т„л - мощность пласта, м; // - длина части анкера, выступающая за контур выработки, // = 0,15 м; ¡2 - величина заглубления анкера за контур зоны обрушения, /2=1,1 м.

Расчетная ширина выработки при отсутствии анкеров в бортах определяется по формуле:

Зрасч.о апр + 2аI + а2 (5)

где апр - проектная ширина выработки, м; а; - зона активного отжима, м; а2 - зона предельного состояния (характеризуется паспортом прочности), м.

Определение расчетной ширины выработки, необходимой для определения параметров паспортов крепления, при креплении боков без затяжки и с затяжкой соответственно:

Орасчл = а„р + ктг (6)

&расч.з. ®пр (7)

где I - время отработки выемочного столба, месяцы; к = 0,02 -скорость развитие отжима во времени, м/мес; т - мощность пласта, м; к0~ 0,5 - суммарная величина отжима в боках закрепленной выработки, м.

Для определения числа канатных анкеров в ряду на 1 м выработки в зависимости от величины эффективного пролета участковой подготовительной выработки и мощности пачки слоев непосредственной кровли, закрепленной сталеполимерными анкерами при угле д =0-90° разработаны номограммы рис. 6.

В работе в результате обработки шахтных и лабораторных исследований представлены рекомендации к корректировке действующих паспортов крепления на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Ярасч, м

--Й= 45-90° -8=0-45°

фт11К= 1,6 м@шмк= 1,8 м©.11„к= 2,00 м® тнк= 2,20 м©тнк= 2,40 м©тяк= 2,60 м

@т11К= 2,80 м©п111К.= 3,00 м

Рис. 6-Номограмма для определения числа канатных анкеров в зависимости от расчетная ширина участковой выработки и мощности пачки слоев закрепленной канатными анкерами: т„к - мощность пакета слоев, непосредственной кровли, скрепленной анкерами, м; арасч - расчетная ширина выработки с учетом зон отжима, м; Л - необходимое усилие канатных анкеров, кН; Ыа1<к - количество анкеров, устанавливаемых на 1 м выработки, кН.

В работе предложены схемы расположения участковых подготовительных выработок относительно направления главных максимальных горизонтальных напряжений, позволяющие уже на стадии проектирования получить информацию о возможном количестве нарушений и вносить поправку в паспорта крепления участковых подготовительных выработок анкерной крепью.

Использование разработанных рекомендаций по совершенствованию паспортов крепления в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» позволит повысить эффективность отработки угольных пластов длинными столбами по простиранию, за счет увеличения нагрузки на очистной забой и получить предполагаемый экономический эффект до 260 млн. рублей на выемочный столб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи обеспечения устойчивости участковых подготовительных выработок при парной подготовке.

Основные научные результаты и практические рекомендации заключаются в следующем:

1. Установлено, что при подготовке парными выработками в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» для обоснования способов обеспечения устойчивости выработок необходимо учитывать влияние горизонтальных напряжений на деформирование и разрушение контура выработок.

2. Установлено существенное влияние расположения участковых подготовительных выработок относительно направления действующих максимальных главных горизонтальных напряжений на деформирование и разрушение контура этих выработок.

3. Разработана методика моделирования процессов деформирования и разрушения вмещающих пород в окрестности штреков, расположенных в поле повышенных горизонтальных напряжений.

4. Установлено, что под действием повышенных горизонтальных напряжений деформирование и разрушение выработок сопровождается: интенсивным заколообразованием по всей длине выработки; существенным увеличением высоты зоны разрушения пород в кровле выработок; плитообразным отжимом с потерей устойчивости слоев заанкерованной кровли.

5. Обеспечить устойчивость кровли участковых выработок при парной подготовке в условиях высоких горизонтальных напряжений возможно установкой полимерных анкеров в бока выработок для предотвращения отжима и канатных анкеров в кровлю с заложением замка вне зоны деформирования и разрушения, определяемые по разработанной методике.

6. Использование разработанных рекомендаций по совершенствованию паспортов крепления в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» позволит повысить эффективность отработки

угольных пластов длинными столбами по простиранию за счет увеличения нагрузки на очистной забой и получить предполагаемый экономический эффект до 260 млн. рублей на выемочный столб.

На предлагаемые в работе новые технические решения по исследованию работы анкерной крепи получен патент на изобретение.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1.Ромашкевич A.A. Расчет параметров паспорта крепления подготовительных выработок канатными анкерами в условиях ш. «ВОРКУТА» // Записки Горного института. Т. 172, 2007 г., СПб.: СПГГИ(ТУ),с. 39-42.

2. Ромашкевич A.A. Обоснование крепления подготовительных выработок сочетанием штанговых и канатных анкерных крепей / Ромашкевич A.A., Шик В.М. // Записки Горного института. Т. 180, 2009 г., СПб.: СПГГИ (ТУ), с. 18-20.

3. Патент на изобретение № 2368785 Российской Федерации, МПК7 Е21 D 11/00 Способ исследования работы анкерной крепи на моделях из эквивалентных материалов и устройство для его реализации / Шик В.М., Зуев Б.Ю., Ромашкевич A.A., Лодус Е.В. Опубликовано: 27.09.2009 Бюл. №27.

4. Ромашкевич A.A. Применение канатных анкеров для крепления подготовительных выработок // Материалы 5-ой межрегиональной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения». Т. 16, № 1,

2007 г., Воркута, ВГИ, с. 61-64.

5.Ромашкевич A.A., Коршунов Г.И. Крепление сопряжений с учетом влияния горизонтальных напряжений // Труды 6-ой межрегиональной научно практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения». Т. 1, апрель

2008 г., г. Воркута, ВГИ, с. 157 - 160.

РИЦ СПГГИ. 10.11.2009. 3.607. Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ромашкевич, Алексей Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Анализ состояния и перспективы развития подземной добычи угля в России.

1.2 Сравнительный анализ эффективности и безопасности современных технологий подземной добычи угля.

1.3 Анализ технологии многоштрековой подготовки угольных пластов.

1.4 Анализ методов крепления подготовительных выработок высокопроизводительных очистных забоев при многоштрековой подготовке.

1.5 Анализ результатов исследований начального поля напряжений массива горных пород.

Выводы по главе 1.

2. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СОСТОЯНИЕ УЧАСТКОВЫХ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК НА ШАХТАХ ОАО «СУЭК-КУЗБАСС».

2.1 Горно-геологические и горнотехнические факторы, влияющие на состояние участковых подготовительных выработок.1.

2.2 Методика проведения шахтных исследований для определения влияния горизонтальных напряжений на процессы деформирования и разрушения участковых подготовительных выработок на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

2.3 Анализ результатов исследований участковых подготовительных выработок на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

2.3.1 Шахта «Полысаевская».

2.3.2 Шахта им. С.М. Кирова.

2.3.3 Шахта «Талдинская-Западная - 2».

2.3.4 Шахта «Талдинская-Западная - 1».

2.3.5 Шахта «Котинская» и шахта «№ 7».

2.4 Анализ паспортов крепления и методики расчета анкерной крепи участковых подготовительных выработок на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

2.5 Анализ результатов шахтных исследований.

Выводы по главе 2.

3. ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ УЧАСТКОВЫХ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ ПАРНОЙ ПОДГОТОВКЕ НА ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ.

3.1 Методика проведения лабораторных исследований. jq^

3.2 Выбор и подготовка модели к проведению испытаний.

3.3. Анализ результатов физического моделирования.

Выводы по главе 3.

4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ УЧАСТКОВЫХ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК В УСЛОВИЯХ ШАХТ ОАО «СУЭК-КУЗБАСС».

4.1. Рекомендации к определению параметров анкерного крепления в условиях влияния горизонтальных напряжений.

4.2. Рекомендации к проектированию крепления участковых подготовительных выработок.

4.3. Рекомендуемые схемы расположения участковых подготовительных выработок при парной подготовке относительно направления главных горизонтальных напряжений.

4.4. Оценка прогнозной экономической эффективности от использования канатных анкеров.

Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование способов обеспечения устойчивости участковых подготовительных выработок в условиях шахт ОАО "СУЭК-Кузбасс""

Актуальность работы определяется задачами повышения эффективности отработки угольных пластов длинными столбами с охраной участковых подготовительных выработок целиками.

В настоящее время ведущие отечественные угледобывающие компании переходят на работу по схеме «шахта-лава» с использованием высокопроизводительных очистных комплексов 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.

Рост нагрузки очистных забоев сдерживается неудовлетворительным состоянием подготовительных выработок на сопряжениях с лавой. Как показывает опыт отработки пластов на шахтах им. С.М. Кирова, «Полысаевская», «Талдинская-Западная-1», «Талдинская-Западная-2», «Котинская» и «№ 7», причинами, ограничивающими нагрузку на очистные забои и снижающими безопасность ведения горных работ, являются: интенсивное заколообразование в кровле, разрушение закрепленных стенок выработок и, как следствие, увеличение высоты и объема вывалов пород кровли, закрепленных штанговой анкерной крепью (стальной стержень, закрепленный полимерным составом).

Имеет значительное количество отраслевых и бассейновых нормативных документов, содержащих рекомендации по расчету параметров анкерного крепления и охране выработок целиками, однако в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» не обеспечивается устойчивое состояние выработок в течение их срока службы: вокруг выработок развивается зона деформаций и разрушений в слабых вмещающих породах. Одной из важных причин снижения устойчивости участковых подготовительных выработок в специфических условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» является несоответствие параметров крепи условиям ее применения. Практика показала, что обеспечить устойчивость участковых подготовительных выработок, закрепленных штанговыми анкерами, при парной подготовке возможно дополнительным креплением канатными анкерами.

Вопросами обеспечения устойчивости участковых подготовительных выработок занимались ученые: К.А. Ардашев, Н.П. Бажин, А.А. Борисов, Ю.В. Громов, И.Е. Долгий, В.П. Зубов, О.И. Казанин, О.В. Ковалев, Г.И. Коршунов, Ю.Н. Кузнецов, А.С. Малкин, О.И. Мельников, А.Г. Протосеня, В.В. Райский, М.И. Устинов, В.Н. Фрянов, В.М. Шик и многие другие, но обоснование параметров анкерного крепления участковых выработок, охраняемых целиками, разработано недостаточно, в частности, для условий шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Все это определяет актуальность работы по обоснованию способов обеспечения устойчивости участковых подготовительных выработок в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Цель работы. Обеспечение устойчивости участковых подготовительных выработок, закрепленных штанговыми анкерами и охраняемых целиками на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Идея работы. Параметры анкерного крепления участковых выработок, охраняемых целиками, шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» необходимо определять с учетом азимута и величины горизонтальных напряжений.

Основные задачи исследований:

1. Анализ факторов, влияющих на устойчивость кровли выработок и краевых частей околоштрековых целиков на шахтах развитых угледобывающих стран.

2. Установление причин неустойчивости кровли и определения преимущественных форм деформирования и разрушения участковых подготовительных выработок на шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс».

3. Изучение устойчивости подготовительных выработок, охраняемых целиками, и процессов взаимодействия крепи с породами кровли с учетом влияния повышенных горизонтальных напряжений на физических моделях.

4. Апробация результатов теоретических и лабораторных исследований крепления участковых подготовительных выработок, охраняемых целиками в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс».

Методы исследований. Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение данных, опубликованных в горнотехнической литературе по проблеме устойчивости участковых подготовительных выработок в условиях высоких горизонтальных напряжений, анализ форм обрушений пород заанкерованной кровли; шахтные исследования процессов деформирования и разрушения краевых частей целиков, форм обрушений пород непосредственной кровли в подготовительных выработках; регистрация и анализ величин смещений почвы и кровли; физическое моделирование.

Научная новизна:

• Установлена квадратическая зависимость отношения длины кровли выработки, нарушенной заколами, к общей длине этой выработки от угла между продольной осью выработки и направлением максимального горизонтального напряжения.

• Установлена нелинейная (гиперболическая и параболическая для различных участков по ширине выработки) зависимость формы зоны расслоения в кровле участковой выработки от величины действующих горизонтальных напряжений, позволяющая определять размеры области расслоений кровли, что необходимо для выбора параметров канатной крепи.

Основные защищаемые положения:

1. В условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» на устойчивость участковых выработок при парной подготовке влияет их ориентация относительно горизонтальных напряжений и величина этих напряжений.

2. При характерной для рассматриваемых шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» ширине выработок расслоение и разрушение непосредственной кровли происходит под действием горизонтальных сил на высоту, превышающую мощность заанкерованной кровли.

3. Для обеспечения устойчивого состояния участковых выработок, охраняемых целиком, необходимо устанавливать канатные анкера, закрепленные вне контура расслоения, геометрия которого зависит от геологических и технологических факторов.

Практическая значимость работы:

• Разработаны рекомендации по расположению участковых подготовительных выработок относительно направления главных максимальных горизонтальных напряжений для обеспечения устойчивости этих выработок.

• Разработаны рекомендации по совершенствованию действующих методик расчета параметров канатной анкерной крепи, позволяющие учитывать повышенные горизонтальные напряжения.

• Разработан способ исследования анкерной крепи па моделях из эквивалентных материалов и устройство для его реализации, что позволяет повысить надежность физического моделирования процессов расслоения и обрушения непосредственной кровли.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций подтверждается обследованием более 40 выработок на шести шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс»; лабораторными исследованиями на физических моделях и анализом результатов исследований в развитых угледобывающих странах.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных научных конференциях молодых ученых СПГГИ (ТУ) «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2007 г., 2008 г.); 5-й Межрегиональной научно-технической конференции

Современные проблемы освоения минеральных ресурсов Севера» (г. Воркута, 2008 г.); научном симпозиуме «Неделя горняка - 2008» (МГГУ, г. Москва); научных семинарах кафедры разработки месторождений полезных ископаемых СПГГИ (ТУ).

Личный вклад автора:

- сформулированы цель, идея и задачи исследований;

- выполнен анализ отечественной и зарубежной горнотехнической литературы по проблеме диссертации;

- разработана методика и проведены исследования устойчивости участковых подготовительных выработок на шести шахтах ОАО «СУЭК-Кузбасс»;

- разработана методика моделирования процессов деформирования и разрушения вмещающих пород в окрестности штреков, расположенных в поле повышенных горизонтальных напряжений; изготовлены и отработаны две модели из эквивалентных материалов;

- на прессовом оборудовании испытаны более 200 образцов для подбора эквивалентных материалов;

- выполнены обработка и интерпретация полученных результатов;

- сформулированы основные защищаемые положения и выводы;

- разработаны практические рекомендации по обеспечению устойчивости участковых подготовительных выработок, охраняемых целиками угля, закрепленных штанговой анкерной крепью.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 печатных работ, из них 2 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 189 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 99 наименований, включает 94 рисунка, 11 таблиц, 5 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Ромашкевич, Алексей Анатольевич

Выводы по главе 4

1. Минимальные затраты на поддержание участковых подготовительных выработок при парной подготовке обеспечиваются при рациональном расположении этих выработок относительно направления горизонтальных напряжений. При этом степень влияния угла между выработкой и направлением горизонтальных напряжений на уровень затрат возрастает с увеличением угла 5, так при угле 5=0-45°, как правило, влияние горизонтальных напряжений существенно снижается. Рекомендуемый параметр расположения участковых подготовительных выработок - угол 5=0-45° между выработками и направлением горизонтальных напряжений.

2. Проектирование раскройки шахтных полей и новых участков на действующих шахтах должно производиться с учетом направления главных максимальных горизонтальных напряжений, а основные подготавливающие выработки должны проходиться под минимально возможным углом к направлению действия этих напряжений. На действующих шахтах необходимо производить соответствующую корректировку паспортов крепления участковых подготовительных выработок.

3. Параметры крепления участковых подготовительных выработок следует определять с учетом направления и величины горизонтальных напряжений, свойств пород непосредственной кровли, потенциальных поверхностей расслоения пород и типичных поверхностей ослабления.

4. При расчете канатной крепи в качестве крепи усиления, необходимо учитывать параметры свода обрушения в зависимости от угла 5 и величины горизонтальных напряжений.

5. Представленные в данной диссертации экспериментальные данные подтверждают ее основную идею, заключающуюся в том, что при проектировании выемочных участков и определении параметров крепи участковых подготовительных выработок необходимо учитывать направление и величины главных максимальных горизонтальных напряжений в данных горно-геологических условиях.

172

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлено, что при подготовке парными выработками в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» для обоснования способов обеспечения устойчивости выработок необходимо учитывать влияние горизонтальных напряжений на деформирование и разрушение контура выработок.

2. Установлено существенное влияние расположения участковых подготовительных выработок относительно направления действующих максимальных главных горизонтальных напряжений на деформирование и разрушение контура этих выработок.

3. Разработана методика моделирования процессов деформирования и разрушения вмещающих пород в окрестности штреков, расположенных в поле повышенных горизонтальных напряжений.

4. Установлено, что под действием повышенных горизонтальных напряжений деформирование и разрушение выработок сопровождается: интенсивным заколообразованием по всей длине выработки; существенным увеличением высоты зоны разрушения пород в кровле выработок; плитообразным отжимом с потерей устойчивости слоев заанкерованной кровли.

5. Обеспечить устойчивость кровли участковых выработок при парной подготовке в условиях высоких горизонтальных напряжений возможно установкой полимерных анкеров в бока выработок для предотвращения отжима и канатных анкеров в кровлю с заложением замка вне зоны деформирования и разрушения, определяемые по разработанной методике.

6. Использование разработанных рекомендаций по совершенствованию паспортов крепления в условиях шахт ОАО «СУЭК-Кузбасс» позволит повысить эффективность отработки угольных пластов длинными столбами по простиранию за счет увеличения нагрузки на очистной забой и получить предполагаемый экономический эффект до 260 млн рублей на выемочный столб.

На предлагаемые в работе новые технические решения по исследованию работы анкерной крепи получен патент на изобретение.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Ромашкевич, Алексей Анатольевич, Санкт-Петербург

1. Современное состояние добычи угля в мире и перспективы ее развития / Недра мира. 1998. - № 1. - С. 1-6.

2. Вольфганг Трауд Инновационные процессы в немецкой каменноугольной промышленности./Глюкауф, март . —2006. №1. — С. 33-35.

3. Братченко Б.Ф., КрашкинИ.С. Тенденции в технологии и механизации подземного способа добычи угля. (Обзор по материалам XVI Всемирного горного конгресса) / Уголь. 1995. - №2. - С. 36-39.

4. Васючков Ю.Ф. Развитие нетрадиционных технологий разработки угольных месторождений / Уголь. 1999. - № 1. - С. 16-19.

5. Грицко Г.И. и др. Угольная промышленность: состояние и перспективы развития / Г.И. Грицко, В.Н. Кочетков, С.Н. Лазаренко / Уголь. 1999. № 4. — С. 21-24.

6. Зайденварг В.Е., Навитный A.M., Твердохлебов В.Ф. Угольная сырьевая база России: состояние и перспективы развития / Уголь. 1999. № 9. С. 10-13.

7. Итоги работы угольной промышленности компании "Росуголь" по производству за январь-декабрь 1995 года (почтовая отчетность) / М.: Росуголь. 1996.- 113 с.

8. МазикинВ.П., Вылегжанин В.Н. Перспективы развития горнодобывающей промышленности / Уголь. 1999. - № 4. - С. 14-17.

9. Саламатин А.Г. Угольная промышленность России: проблемы и возможности устойчивого развития / Уголь. 1999. - №8. - С. 3-8.

10. Угольная промышленность за рубежом / Зайденварг В.Е., Гаркавенко Н.И., Афендиков B.C. и др.; под ред. Зайденварга В.Е. М.: Горная промышленность, 1993. - 389 с.

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

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

13. Потапов В.П. Геоэкология угледобывающих районов Кузбасса/ Потапов В.П., Мазикин В.П., Счастливцев E.JL, Вашлаева Н.Ю. Новосибирск: Наука, 2005.-660 с.

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

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

16. Ялевский В.Д. Модульные горнотехнологические структуры вскрытия и подготовки шахтных полей Кузбасса (Теория. Опыт. Проекты) / Ялевский В.Д.,

17. Федорин В.А. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2000. - 224 с.

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

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

20. Reid W. International longwall review/ Coal Age, № 9-10, 1997.

21. Steve Fiscor. Longwall Population Holds Steady at 52 / Coal Age, №2, 2007, pp. 30-38.

22. Логинов A.K. Современные технологические и технические решения отработки угольных пластов/ М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2006. 389с.

23. ХудинЮ.Л., Козловчунас Е.Ф., Носенко В.Д., Яковлев А.Н. Некоторые результаты применения на шахтах России технологических схем высокопроизводительной отработки угольных пластов/"Уголь", октябрь, 2004, стр. 9-15.

24. Ремезов А.В., Харитонов В.Г., Ануфриев В.М., Кадашников А.В., Темнорусов В.Г. Многоштрековая подготовка производительных очистных забоев и окупаемость затрат на проведение горных выработок/ "Уголь", октябрь, 2004, с 16-18.

25. Moebs N.N., Stateham R.M. The diagnosis and reduction of mine roof failure// 15lh Conference on Ground Control in Mining. Golden (Co, USA), 1996.

26. БокийБ.В., Зимина E.A., Смирняков B.B., Тимофеев O.B. Технология, механизация и организация проведения горных выработок/ М., Недра, 1983, 264 с.

27. Широков А.П. Теория и практика применения анкерной крепи / М., «Недра», 1981 г.-381с.

28. Анкерная крепь: Справочник / Широков А.П., Лидер В.А., Дзауров М.А. и др. М., «Недра», 1990 г. - 250 е.: ил.

29. Ремезов А.В., Харитонов В.Г., МазикинВ.П., Ануфриев В.Е., Ануфриев В.М., Кадошников А.В., ЗанкинН.В., Брынько А.Ф., Жаров А.И., Шевелев Ю.А. Анкерное крепление на шахтах Кузбасса и дальнейшее его развитие / Кемерово: Кузбассвузиздат, 2005. 471 с.

30. БрайнигФ., Ополоны К. Проект повторного использования прямоугольного штрека с анкерной крепью на глубине 1200 м по пласту D2/C/ Глюкауф, август № 2(3), 2004, стр. 33-39.

31. ЛимингД., Флук С. Применение комбайнов «Болтер Майнер» для подготовки участков с длинными очистными забоями/ Глюкауф, декабрь № 2(4), 2001, стр. 27-32.

32. Ополони К., Полисос Н., Бартель Р., Люттиг Ф. Техника крепления анкерами на шахтах компании ДСК теория и практика/ Глюкауф, май № 1(2), 2000, стр. 45-53.

33. Руппель У., Виттенберг Д., Виттхаус X. Расширение области применения анкерной крепи/ Глюкауф, май № 1(2), 2000, стр. 54 58.

34. Матуше Т., Штратманн Т. Проходка горизонтальных выработок арочного сечения с одновременным анкерованием (AVSA)/ Глюкауф, август № 2(3), 2002, стр. 7-13.

35. Фирхаус Р., Тербах Г. Высокопроизводительная проходка с применением анкероустановщиков фирмы «Фёст-Альпине» на шахте «Августа Виктория»/ Глюкауф, август № 2(3), 2002, стр. 14-18.

36. Фирхаус Р., Арентц А. Проходка выемочного штрека прямоугольного сечения с анкерной крепью в зонах повышенного горного давления/ Глюкауф, июнь № 1(2), 2002, стр. 23-27.

37. Айкхофф Ю., ЮреккаХ. Анкерная крепь ключевая технология для высокопроизводительных лав на большой глубине/ Глюкауф, июнь № 1(2), 2002, стр. 27-32.

38. Лангханки Б. Проектная концепция повторного использования штрека прямоугольного сечения с анкерной крепью/ Глюкауф, март № 1, 2002, стр. 1115.

39. ТирокК., Ахиллес П. Автоматизация бурения скважин под анкерную крепь и установки анкеров в каменноугольной промышленности Германии/ Глюкауф, май № 1(2), 2003, стр. 37-42.

40. Кулассек М., Адаме М., Арнольд X. Воркута самый северный в мире российский горнопромышленный район/Глюкауф, март № 1, 2006, стр. 50-53.

41. Волков Ю.П., Ткачев С.Н. Использование анкеров для повышения устойчивости пород/ Глюкауф, март № 1, 2006, стр. 55.

42. Руппель У., Ополони К. Особенности применения анкерной крепи на высокопроизводительных добычных участках в аспекте международного сравнения/ Глюкауф, сентябрь № 2(3), 2000, стр. 31-36.

43. Прокушенко С.И., Дворников Л.Т., Мошкин Н.В. Новые решения элементов анкерной крепи/"Уголь", декабрь, 2004, стр. 25-26.

44. Чубриков А.В., Шабловский А.В., Хайдуков В.А., Мансуров A.JI. Технология канатного анкерования кровли с полным заполнением шпуров полимерной смолой Гэофлекс/ "Уголь", декабрь, 2003, стр. 9-11.

45. Логинов А.К. ОАО "Воркутауголь" состояние и пути повышения эффективности производства/"Уголь", август, 2003, стр. 12-15.

46. Mucho Т.Р., Mark С. Determining Horizontal Stress Direction Using the Stress Mapping Technique/ U.S. Bureau of Mines Pittsburgh Research Center Pittsburgh, PA// 13th Conf. On Ground Control in Mining. Pittsburg, 1994. P 277-289.

47. Mucho T.P., Mark C. Determining Horizontal Stress Direction Using the Stress Mapping Technique// 15 th Conference on Ground Control in Mining. Golden, Colorado, USA.- 1996.

48. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. -М.: Недра, 1976, 272 с.

49. Ардашев К.А., Крылов В.Ф., Куксов Н.И., Ткачев И.Г., Шалыгин А.С., Шик В.М. Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых угольных пластов / М., Недра, 1967, 289с.

50. Егоров П.В. Исследование напряженного состояния нетронутого массива осадочных пород в Кузбассе. "Измерение напряжений в массиве горных пород", ч. 2-3, ИГД СО АН СССР, Новосибирск, 1974.

51. Иванов В.Л., Работа Э.М., Ким В.А. Исследование напряженно-деформированного состояния горных пород вблизи крупных разрывных нарушений / «Напряженное состояние породных массиве», ИГД СО АН СССР, Новосибирск, 1978 г. с. 66-70.

52. ВлохН.П., Сашурин А.Д. Управление горным давлением на железных рудниках. М., Недра, 1974, 184 с.

53. Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых: Учебник для высшей школы. — М.: Академический Проект, 2004. 512 с. 289-302.

54. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Геомеханические принципы разработки нижних горизонтов Воркутского угольного месторождения// СПб:

55. Международная академия наук экологии безопасности человека и природы, 2006 г., 280 с.

56. Задавин Г.Д., Коршунов Г.И., ШикВ.М. Крепление подготовительных выработок канатными анкерами. / Ромашкевич А.А. и др. // Монография, главы 2, 4, 7. СПб: Международная академия наук экологии безопасности человека и природы (МАНЭБ), 2007 г., 200 с.

57. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Многоштрековая подготовка угольных пластов. / Ромашкевич А.А. и др./ Монография. СПб.: Наука, 2007 г., 250 е., ил.

58. Артемьев В.Б., Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Динамические формы проявлений горного давления / Ромашкевич А.А. и др.// СПб.: Наука, 2009 г., 347 е.: ил.

59. Горная энциклопедия; под ред. Е.А. Козловского. Том 3. М.: Советская энциклопедия, 1989.

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

61. Hart M. Wm., Schissler A., Chen J. Analysis Of Entry Roof Failure And Falls At Springvale Colliery. / 15 th Conference on Ground Control in Mining. Golden, Colorado, USA August 13-15, 1996, pp 193-207.

62. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России. СПб., ВНИМИ, 2000 г. - 70 с.

63. Дополнения в "Инструкцию по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России" в части определения параметров анкерной крепи в выработках подработанных пластов для шахт ОАО "Воркутауголь". СПб., ВНИМИ, 2005 г.

64. Инструкция по выбору рамной металлической податливой крепи горных выработок. Л., ВНИМИ: 1986 г. 50 с.

65. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи / ВНИМИ, ВНИИОМШС Минуглепрома СССР. М.: Стройиздат, 1983. - 272 с.

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

67. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам" (РД05-328-99).

68. Дополнения в действующую "Инструкцию по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам" (РД05-328-99), учитывающие специфику шахт ОАО "Воркутауголь". СПб, ВНИМИ, 2005 г.

69. Noel N.M., Raymond M.S. The diagnosis and reduction of mine roof failure/ 15 th Conference on Ground Control in Mining. Golden, Colorado, USA, 1996.

70. Правила безопасности в угольных шахтах (ПБ 05-618-03). Серия 05. Выпуск 11. ГУП НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России. М., 2003.-296 с.

71. Технологические схемы разработки пологих и наклонных пластов Кузнецкого бассейна. Прокопьевск, КузНИУИ, ВостНИИ, 1998, 77 с.

72. Широков А.П., Пискляков Б.Г. Расчёт и выбор крепи сопряжений горных выработок. М., Недра, 1978.-307с.

73. Забродин А.С. Анализ разрывных нарушений на примере Кузнецкого бассейна/ Дисс. канд. техн. наук. Томск, 1958.

74. Кузнецов С.Т. О направлениях совершенствования механизированных крепей и приемов активного управления кровлей при их применении. ЦНИЭИуголь, М, 1970. 155 с.

75. ЧельцоваН.М. Геомеханические основы выбора способов эффективного поддержания и рационального расположения подготовительных выработок при труднообрушаемых кровлях в условиях Интинского месторождения. Дис. канд. техн. наук. Л.: ВНИМИ, 1988 г. 17 с.

76. Екимов А.И. Частная информация, г. Ленинск-Кузнецкий. ОАО «СУЭК-Кузбасс» 2008.

77. Инструкция по выбору способа и параметров разупрочнения кровли на выемочных участках. Ленинград. ВНИМИ. 1982 г.

78. Материалы конференции ООО «РАНК». г. Ленинск-Кузнецкий, 2009 г.

79. Глушихин Ф.П., Кузнецов Г.Н., Шклярский М.Ф. Моделирование в геомеханике / М., Недра, 1991. 240 с.

80. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике / М.: Наука, 1987, 432 с.

81. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по горным ударам. Л.: ВНИМИ, 1988.

82. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам. (РД 05-328-99) СПб. ВНИМИ. 2000 г.

83. Перспективные паспорта крепления, охраны и поддержания подготовительных выработок при бесцеликовой технологии отработки угольных пластов / ВНИМИ Бажин Н.П., Ардашев К.А., Громов Ю.В. и др. -Л. ВНИМИ, 1984, 112 с.

84. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на шахтах СССР. — Изд. 4-е, дополненное. Л., ВНИМИ 1986 г. 222 с.

85. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. Гос. из-во тех.- теор. лит., М.-Л., 1951. 856 с.

86. Тимошенко С.П., Гере Дж. Механика материалов. М., Мир, 1976, 669 с.

87. Parker J. Practical Rock Mechanics for the Miner. Pan 5: How to Design Better Mine Openings. Eng. Min. J, Dec. 1973, pp. 76-80.

88. Ромашкевич А.А. Расчет параметров паспорта крепления подготовительных выработок канатными анкерами в условиях шахты «Воркута» / Записки Горного института. «Современные Проблемы Горной Науки». Т. 172, 2007 г., СПб.: СПГГИ (ТУ), с. 39-42.

89. McDonnell J.P., Tadolini S.C., Digrado Р.Е. Field Evaluation of Cable Bolts for Coal Mine Roof Support. U. S. Department of the Interior, Bureau of Mines. Report of Investigations 9533. 1995 r.

90. СлесаревВ.Д. Механика горных пород и рудничное крепление. Углетехиздат, М., 1948 г. 303 с.

91. Борисов А.А. Расчеты горного давления в лавах пологих пластов. М., Недра, 1964 г. 279 с.

92. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1980 г. 360 с.

93. Карташов Ю.М., Матвеев Б.В., Михеев Г.В., Фадеев А.Б. Прочность и деформируемость горных пород / М., Недра, 1979 г. 269 с.

94. Smith W.C. Rib Stability: Practical Considerations to Optimize Rib Design/ U. S. Department of the Interior, Bureau of Mines. Information Circular 9323., 1992 r.182