Оценка устойчивости выработок на удароопасных пластах в различных геодинамических условиях Воркутинского угольного месторождения

Подосенов, Александр Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка устойчивости выработок на удароопасных пластах в различных геодинамических условиях Воркутинского угольного месторождения
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Оценка устойчивости выработок на удароопасных пластах в различных геодинамических условиях Воркутинского угольного месторождения"

На правах рукописи

ПОДОСЕНОВ Александр Александрович

ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ВЫРАБОТОК НА УДАРООПАСНЫХ ПЛАСТАХ В РАЗЛИЧНЫХ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ВОРКУТСКОГО УГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Специальность 25.00.20- Геомеханика, разрушение горных

пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

1 г:э

003476988

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, ст. науч. сотрудник

Шабаров Аркадий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Долгий Иван Емельянович,

кандидат технических наук

Ведущая организация - ООО «СПб-Гипрошахт».

Защита диссертации состоится 2 октября 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 1 сентября 2009 г.

Алямский Вячеслав Иванович

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, профессор

Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Совершенствование технологии крепления и охраны подземных выработок для шахт ОАО "Воркутауголь" остается первостепенной задачей, от успешного решения которой зависят безопасность работы и рентабельность угольных предприятий.

Шахтами ОАО "Воркутауголь" отрабатывается Воркутское месторождение, характеризующееся сложными геодинамическими условиями. С ростом глубины ведения горных работ и увеличением отработанных площадей шахтных полей на месторождении существенно изменился характер и интенсивность перераспределения напряжений в горном массиве. По мере приближения горных работ к оси мульды, расположенной на глубине 1050-1100 м, проявляются интенсивные динамические разрушения горного массива и свиты пластов. Возникают проблемы с обеспечением надежности крепления, поддержания выработок и, соответственно, стабильности работы добычных участков с высокими нагрузками.

Отрабатываемые пласты Мощный, Тройной, Четвертый, Пятый склонны к газодинамическим проявлениям горного давления. Пласты Мощный, Тройной являются опасными по внезапным выбросам угля и газа и горным ударам, пласт Четвертый, залегающий ниже пласта Тройного, относится к угрожаемым, а на отдельных участках - к опасным по горным ударам.

В качестве основного направления совершенствования способов крепления и поддержания выработок на шахтах ОАО "Воркутауголь" принято повсеместное внедрение сталеполимерной анкерной и рамно-анкерной крепи.

Исследованию устойчивости выработок, закрепленных анкерной крепью, посвящены работы таких ученых и специалистов: К.А. Ардашев, A.A. Борисов, JIM. Гусельников, Ю.Н. Долоткин, A.B. Джигрин, В.П. Зубов, С.И. Калинин, В.А. Лидер, А.Г. Протосе-ня, М.А. Розенбаум, В.Н. Рева, В.Н. Семевский, B.JI. Трушко, О.В. Тимофеев, А.П. Широков, Г.Г. Штумпф и др.

разработана «Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России». Однако, область применения анкерной крепи для условий разработки свит сближенных пластов на шахтах ОАО "Воркутауголь" имела ограничения по ряду геомеханических критериев. Эти ограничения в основном связаны с недостаточной изученностью вопроса поведения анкерной крепи в породах с высокими геодинамическими и тектоническими напряжениями, а также при отработке свит ударо- и выбросоопасных пластов. Поэтому в соответствии с «Инструкцией по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам» применение податливой анкерной крепи ограничивается сроком службы выработки на удароопасных пластах до двух лет, а область и условия действия «Инструкции по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России» ограничивается условиями М / шт > 12 и Н /< 25, что не позволяло применять анкерную крепь на шахтах ОАО «Воркутауголь».

В связи с этим, обеспечение устойчивости выработок при подготовке угольных пластов в геодинамических условиях шахт Воркутско-го месторождения является актуальной для угольной промышленности.

Цель диссертационной работы - обеспечение устойчивости выработок, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью, на удароопасных угольных пластах и на подработанных участках для различных геодинамических условий, определяемых естественными и техногенными напряжениями горного массива.

Идея диссертационной работы - устойчивость кровли выработки при отработке свиты пластов Воркутского месторождения достигается применением сталеполимерной анкерной крепи, обеспечивающей равномерное распределение нагрузки по всей длине шпура.

Задачи исследований:

1. Оценить возможность применения податливой сталеполимерной анкерной крепи при проведении и эксплуатации горных выработок различного функционального назначения и срока службы на удароопасных угольных пластах шахт ОАО "Воркутауголь".

2. Установить закономерности изменения напряженного состояния массива, прилегающего к выработке с анкерной крепью, в зависимости от глубины ведения работ, прочности пород и ширины выработки.

3. Разработать расчетные методы определения параметров анкерной крепи на основе установленных закономерностей, обеспечивающих устойчивость закрепленных выработок на подрабатываемых сближенных пластах свиты.

Научная новизна работы:

- установлена зависимость высоты зоны интенсивной трещиновато-сти от средневзвешенной прочности на сжатие пород междупластья;

- установлены критериальные значения несущей способности стале-полимерной анкерной крепи в породах Воркутского месторождения.

Основные защищаемые положения.

1. Рекомендуется использование податливых сталеполимер-ных анкеров для крепления подготовительных выработок на сроки 2 и более лет во вмещающих породах на удароопасных пластах, так как использование анкерного крепления за счет эффекта перераспределения напряжений позволяет увеличить скорость проходки без повышения удароопасности.

2. Экспериментально установлено, что применение сталепо-лимерной анкерной крепи обеспечивает устойчивость выработок при величинах отношений глубины расположения выработки к расчетному сопротивлению пород кровли до 35.

3. Применение сталеполимерной анкерной крепи в сложных геодинамических условиях Воркутского угольного месторождения возможно и эффективно при величинах отношения мощности междупластья к вынимаемой мощности подрабатывающего пласта М / шт >10.

Методика исследований При выполнении исследований использовался комплексный метод, включающий экспериментально-аналитические методы, шахтные эксперименты с применением современных технических средств измерения и контроля, статистическую обработку и анализ сведений, содержащихся в литературных и фондовых источниках.

Достоверность научных результатов подтверждается:

- значительным объемом экспериментальных работ;

- обработкой результатов исследований инженерно-аналитическими методами;

- устойчивым состоянием 28 выработок (протяженностью 51,6 км), закрепленных сталеполимерными анкерами по рекомендованным параметрам.

Практическое значение работы:

Разработана методика определения параметров анкерной крепи для выработок находящихся в зоне влияния очистных работ и геологических нарушений для удароопасных пластов.

Расширен диапазон области применения при расчете параметров анкерной крепи геомеханических условий Н / Ис до значения 35 и М / тт до значения 10.

Установлено, что при проходке горных выработок на удароопасных пластах шахт ОАО "Воркутауголь" применение анкерной крепи способствует созданию безопасных условий проходки и повышению ее скорости в 1,5-2,5 раза по сравнению с использованием рамной крепи.

Реализация работы. Результаты исследований применения сталеполимерной анкерной крепи в условиях шахт ОАО "Воркута-уголь" доведены до практического внедрения, вошли в следующие нормативные документы, утвержденные Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору:

- 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", ПечорНИИпроект, ВНИМИ, 2005 г.;

- Проект строительства шахты "Воркута", ПечорНИИпроект, 2006;

- Проект вскрытия IV горизонта шахты "Заполярная" ОАО "Воркутауголь" с учетом подготовки и отработки части запасов блока №3 3-го горизонта, ПечорНИИпроект, 2008 г.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Конкурсе молодежных разработок (Москва, 2003 г.); на научном симпозиуме Неделя горняка (Москва, 2006 г.); Координационном совещании ВНИМИ (Санкт-Петербург, 2006 г.); 4-й, 5-й и 6-й Межрегиональной научно-практической конференциях (Воркута, 2006-2008 гг.).

Личный вклад автора состоит в обосновании цели работы, постановке задач исследований, разработке методики расчета параметров анкерной крепи на подработанных участках и в зонах дезинтеграции, проведении экспериментальных исследований и получении научных результатов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 1 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, получен 1 патент.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы из 97 наименований. Она изложена на 158 страницах, содержит 22 рисунка и 8 таблиц.

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность учителю и наставнику Гусельникову Льву Митрофановичу, научному руководителю д.т.н. Шабарову Аркадию Николаевичу. Особая благодарность к.т.н. Кротову Н.В. за помощь и наставление, а также благодарит за полезные обсуждения и консультации д.т.н. Розембаума М.А., к.т.н. Долоткина Ю.Н., к.т.н. Сидорова Д.В., к.т.н. Ивченко Ф.П., д.т.н. Циреля C.B.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации приведены горно-геологические условия и характеристика месторождения, геодинамическая оценка Вор-кутского месторождения, проанализировано состояние вопроса, проведения и поддержания выработок, закрепленных анкерной крепью на удароопасных пластах. Сформулированы цель и задачи исследований.

Вторая глава посвящена разработке методики шахтных экспериментальных исследований состояния выработок, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью и эксплуатируемых в сложных геодинамических условиях, а также исследованию особенностей сдвижения, и обрушения пород кровли при анкерной крепи.

Третья глава посвящена определению параметров анкерной крепи с учетом формирования на удароопасных пластах зон дезинтеграций, также представлена методика определения параметров анкерной крепи в зонах дезинтеграции и обоснованы параметры сталеполимерной анкерной крепи.

Четвертая глава посвящена исследованию применения сталеполимерной анкерной крепи при соотношении глубины расположения от поверхности к расчетному сопротивлению пород кровли H / Rc < 35 и при соотношении междупластья к технологической мощности подрабатывающего защитного пласта M / mT > 10.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Рекомендуется использование податливых сталеполи-мерных анкеров для крепления подготовительных выработок на сроки 2 и более лет во вмещающих породах на удароопасных пластах, так как использование анкерного крепления за счет эффекта перераспределения напряжений позволяет увеличить скорость проходки без повышения удароопасности.

Исследования устойчивости и удароопасности выработок, закрепленных податливыми сталеполимерными анкерами и с длительным сроком службы (более двух лет), включали в себя инструментальные наблюдения за смещением кровли и сдвижением породо-угольного массива с применением телескопических датчиков смещения кровли «Teil-Talle», формированием зон дезинтеграции, напряженно-деформированным состоянием и категорией удароопасности пласта по изменению выхода буровой мелочи при бурении прогнозных скважин и с использованием датчиков КДМ. Экспериментальные участки выбраны в различных геомеханических условиях расположения подготовительных выработок на шахтах «Северная», «Комсомольская», «Заполярная», «Воркутинская».

На основании результатов исследований процесса сдвижения уг-лепородного массива получено выражение для оценки устойчивости кровли и расчета основных параметров анкерной крепи по прогнозу высоты зоны разрушения пород над выработкой в зависимости от напряженно-деформированного состояния горного массива и «угла встречи» между направлением горизонтальных напряжений и выработкой:

./— 0,1 Kji!

И = (1)

Р сгр VsinP

где hp - высота зоны расслоения пород над выработкой, м; В -ширина выработки, м; ш - мощность пласта, ,м; ар - прочность породы на растяжение, МПа; е - основание натуральных логарифмов; у -объемный вес пород, равный 0,025 МПа/м; Н - глубина ведения работ, м; сгсж - прочность пород на сжатие, МПа; К - коэффициент концентрации напряжений в массиве до проведения выработки; р -угол между направлением выработки и максимальным горизонтальным напряжением, град.

Анализ результатов наблюдений за смещением кровли выработок в специфических условиях шахт ОАО «Воркутауголь» позволил определить высоту зоны расслоения пород кровли, параметры устойчивости выработок вне зоны и в зонах влияния очистных работ (рис.1).

ЛЬ,мм м В

150

180

0.1

1,0 0.2

1,5' 0,3

~Ц5

2,0 0,4

2,5 0,5

3,0 0,6

3,5 0,7

4,0 0,8

~т

11 1 ттт

/ - смешение кровли при прочное/пи заанкерованного слоя о1 - 5-6 МПа

2 - смешение кробли при прочности заанкерованного слоя СГР= 4 -5 МПа

3 - смещение кровли при прочности заанкерованного слоя С7Р = МПа

О 12 3 4 5 6 7 в 9 10 11 12 18 19 20 ^„а

Рисунок 1 - Результаты определения смещений пород над выработками вне зоны и в зонах опорного давления в зависимости от времени поддержания

ДЬ - смещение контура кровли, мм; Ьр - высота расслоения пород, м; В - относительное изменение ширины выработки, м; 1под - время поддержания выработки, мес.

Из анализа графиков смещений кровли следует, что в зоне опорного давления в процессе перераспределения напряжений значение Ьр увеличивается на 20-30%, поэтому эффективность использования анкерной крепи с высотой анкерования 2,1 м в выработках шириной свыше 4,5 м значительно снижается.

Необходимая величина заанкерованного слоя кровли выработки расположенной вне зоны опорного давления должна определятся из выражения:

к = 12, '

Зсг

(2)

где ¡га - величина заанкерованного слоя, м; / - величина устойчивого пролета заанкерованного слоя, м (при ширине выработки В = 4-6м); (Тр - прочность породы на растяжение, МПа (при стр = 3-5 МПа).

Оценка напряженно-деформированного состояния и категории удароопасности показала, что в длительно поддерживаемых выработках (более двух лет) признаков удароопасности пластов не установлено. Результаты исследований представлены на рис.2.

Р,л/м

Рисунок 2 - Оценка удароопасности горных выработок по изменению выхода буровой мелочи при бурении скважин

Р - объем буровой мелочи с одного метра скважины, л/м; / - расстояние от устья скважины.

Обследование выработок показало их удовлетворительное состояние. Вне зоны опорного давления смещения кровли выработок не превышали 40-50 мм. В зонах влияния очистных работ смещения кровли выработок не превысили критических значений.

При определении параметров зон дезинтеграции исследовались изменения прочностных свойств и структурных характеристик массива в течение длительного срока поддержания выработок.

Анализ результатов наблюдений позволил установить закономерности формирования зон дезинтеграции в породах кровли ударо-

опасных пластов. Зональная дезинтеграция приводит к увеличению пролета во время поддержания выработки, соответственно, высоты расслоения пород кровли, что требует установку крепи усиления или применение двухуровневого анкерования сталеполимерными и канатными анкерами.

Перераспределение напряжений во вмещающих породах выработок на удароопасных и подработанных пластах (рис.3) сопровождается значительными горизонтальными и вертикальными смещениями на контуре и в массиве в зоне влияния очистных работ и геологических нарушений. В этих условиях, особенно при длительном поддержании выработок, для предотвращения внезапного обрушения заанкерованных слоев первого уровня рекомендуется применение двухуровневой анкерной крепи, путем установки канатных анкеров. В основу расчетов параметров канатной анкерной крепи положен следующий порядок: на базе исходных данных определяются параметры анкерной крепи 1-уровня, необходимая длина анкеров и их количество, определяется величина эффективного пролета ВЭф, высота расслоения кровли при эффективном пролете и соответствие длины анкеров I уровня высоте расслоения кровли. По величине высоты расслоения определяется нормативная удельная нагрузка и параметры анкеров II уровня.

Рисунок 3 - Распределение напряжений вокруг выработки вне зоны опорного давления с учетом зоны дезинтеграции и формирования зоны расслоения пород кровли

И - высота зоны расслоения пород кровли, м; 1в - расстояние до зоны дезинтеграции от контура выработки, м; п - величина защитной зоны в краевой части удароопасного пласта, м; 1ц - величина податливого целика, м.

Расчет анкерной крепи II уровня производится в следующем порядке:

- определяется величина зоны разрушения углепородного массива:

1 = г[С1п(Аа/11) + 1],м, (3)

где / - расстояние от контура выработки до зоны дезинтеграции, м; сг- действующие напряжения в нетронутом массиве, МПа; К - прочность углепородного массива на сжатие в боках выработки, МПа; г -приведенный радиус выработки, м, г = ; я - площадь выработки;

71 = 3,14; А и С - экспериментальные константы;

- определяется величина эффективного пролета ВЭф:

В* = В + 1,2-л/7,м (4)

- определяется высота возможных расслоений 1грц:

В2

IгРи = , м - на подработанных пластах; (5)

За;,

ИРп = Вгэф ■ е'2А(Ур, м - на одиночных пластах. (6)

- производится выбор схемы и необходимое количество анкеров с учетом их несущей способности.

Для повышения устойчивости выработок в зонах влияния очистных работ необходимо использовать для усиления анкерных и рамно-анкерных крепей установку канатных анкеров на высоту превышающую на 1,0-1,5 м зону расслоения кровли.

Предложенные научные критерии, учитывающие зону дезинтеграции пород, и расчетные формулы по определению параметров установки канатных анкеров II уровня позволяют обеспечить качественное поддержание горной выработки с закреплением длинных анкеров в устойчивых породах. Как показали исследования, данный способ закрепления позволяет снизить смещения кровли в 1,4-1,8 раза по сравнению с вариантом закрепления анкеров в пределах возможного свода обрушения.

Таким образом, результаты исследований подтверждают, что податливая сталеполимерная анкерная крепь обеспечивает устойчивое и безопасное состояние выработок при их длительном сроке службы (более двух лет) в геодинамических условиях разработки удароопасных пластов.

2. Экспериментально установлено, что применение стале-полимерной анкерной крепи обеспечивает устойчивость выработок при величинах отношений глубины расположения выработки к расчетному сопротивлению пород кровли до 35.

Критерий Н / ограничен "Инструкцией по анкерному креплению..." значением 25 (рис.4).

Цт,мм

300

200

100

Г 1 /

/ J, /

f/ / <

/ Г А-А\

— — /S Xs NNN \\\ ¥ щ к р п>> —

<sk \V( WN

\ \S ^

Область

действия

H/Rc<25

Область расширения до H/Rcs35

200 400 600 800 1000 Н.м

Рисунок 4 - Область применения критерия H/Rc для сложных условий удароопасных пластов Воркутского месторождения

UT~ смещение пород, Я - глубина расположения выработки.

Исследованиями при проведении и эксплуатации горных выработок - вентиляционного бремсберга 102-ю и 112-ю на пласте Тройном при подготовке и отработке выемочного столба парными выработками с податливыми межбремсберговыми целиками установлено:

- применение сталеполимерной анкерной крепи обеспечило устойчивое состояние кровли в выработках при их проведении вне зоны опорного давления и при поддержании податливыми целиками величиной 11-12 м после прохода очистного забоя в зоне опорного давления, при значениях критерия Н / Rc = 850/ 31,6 = 27 > 25, которое выходит за рамки действия критерия Н / Rc < 25;

- при охране выработки податливым целиком кровля при своевременном возведении боковых анкеров без применения жесткой крепи усиления сохраняет устойчивое состояние при смещениях до 280-350 мм;

- несущая способность анкеров в кровле согласно выполненных замеров прибором ВШГ-20 превышает 12-16 тонн.

Исследованиями способа сталеполимерного анкерного крепления при проведении и эксплуатации горной выработки - вентиляционного бремсберга 22-з пласта Мощного, установлено:

- Н /= 895 / 23 = 39 >25;

-применение сталеполимерной анкерной крепи обеспечило устойчивое состояние кровли в выработке при ее проведении и поддержании;

- перед началом очистных работ вне зоны опорного давления произведено усиление анкерной крепи выработки анкерной крепью второго уровня.

Исследованиями способа сталеполимерного анкерного крепления при проведении и поддержании горной выработки - конвейерного бремсберга 12-з пласта Мощного установлено: -Н/1^=815/28,2 = 29 >25.

-применение сталеполимерной анкерной крепи при несущей способности анкеров 14-15 тонн обеспечило устойчивое состояние выработки при ее проведении и поддержании.

В результате исследований по критерию Н /на подработанных шахтопластах Тройной и Мощный установлено, что величина последнего составила Н /> 25 (от 26,9 до 39,4). Увеличение критерия Н /произошло из-за снижения прочностных характеристик горных пород при подработке (до 30 %) по сравнению с прочностными характеристиками пород неподработанного массива и большой глубины ведения горных работ.

Учитывая горно-геологические условия шахт (большую глубину и изменение физико-механических свойств пород при подработке пластов), результаты исследований позволяют сделать вывод, что при критерии Н / Кс > 25 проведение горных выработок вне зон опорного давления и при влиянии очистных работ, обеспечивает безопасное поддержание горных выработок.

При определении влияния мощности междупластья на возможность применения анкерной крепи на подрабатываемом пласте "Инструкцией по анкерному креплению..." предусматривается, чтобы величина междупластья была не менее 12т.

Наблюдения осуществлялись в вентиляционном бремсберге 102-ю пласта Тройного, в конвейерном бремсберге 102-ю пласта Тройного и в конвейерном бремсберге 12-з пласта Мощного.

Исследуемые участки пласта Тройного подработаны лавами пласта Четвертого. Мощность пород междупластья пластов Четвертого и Тройного колеблется от 17,5 до 19 м, а вынимаемая мощность Четвертого пласта колеблется от 1,7 до 1,8 м. Соотношение величины междупластья к вынимаемой мощности пласта М / тт пласта Четвертого на рассматриваемых участках колеблется от 10 до 11.

По пласту Мощному (т = 4,2 м) исследования проводились на подработанном участке в вентиляционном бремсберге 22-з. Пласт подработан лавами по пласту Пятому (117), вынимаемая мощность которого составляла 1 м. Мощность междупластья равна 35 м и отношение величины междупластья к мощности вынимаемого пласта составляет М / шт = 35 > 12.

Реперные станции оборудовались вслед за подвиганием забоев бремсбергов. Измерялись конвергенция кровли-почвы и боков выработок с помощью рулетки ВНИМИ. Точность отсчетов составляла ± 1,0 мм, а интервалы между замерами - один месяц.

На каждой станции оборудовалось пять сближенных сечений замеров конвергенции пород, по результатом которых вычислялись средние величины по каждой из замерных станций.

В вентиляционном бремсберге 102-ю было оборудовано 5 станций (25 промерочных сечения). Расстояние между станциями 150 м.

В конвейерном бремсберге 102-ю две замерные станции располагались в 150 м от сопряжения с южным конвейерным штреком, с интервалом 150 м между собой.

Десять станций в конвейерном бремсберге 12-з располагались

по длине выработки с интервалом 150 м.

Условия поддержания этих выработок имеют различия, как по составу породной толщи, так и по величине вынимаемой мощности подрабатывающего пласта. Поэтому анализ результатов проводился отдельно.

Вентиляционный бремсберг 102-ю. Интервал времени от окончания горных работ по подрабатывающему пласту Четвертому составил более трех лет. Основу свиты составляют песчаники, алевролиты и аргиллиты. Каждый из слоев в междупластье имеет мощную монолитную структуру. Величина их мощности колеблется от 6 до 13 м. Прочность на одноосное сжатие, полученная по результатам испытаний образцов пород, отобранных из разведочных скважин, колеблется от 45 до 65 МПа, для песчаников от 70 до 90 МПа. Эти пачки пород определяют прочность кровли в целом и характер её изгиба, разрушения и рыхления в выработанное пространство пласта Четвертого.

На основании анализа инструментальных наблюдений в обнажениях протяженных выработок шахт Воркутского месторождения установлена зависимость влияния прочности пород на расстояние между естественными трещинами в породном массиве. На рис. 5 эта зависимость представлена в виде графика, по которому значения расстояний между трещинами могут быть найдены из выражения:

1ср = 0,025е°'0027Кс , (7)

где 11с - прочность пород на одноосное сжатие, кг/см2; /ср - средние расстояния между трещинами, м.

Измерялись расслоения породной толщи. Мощности отслаивающихся пород (т) рассматривались в зависимости от расстояния между трещинами. Выявлено, что по величине для песчаников и алевролитов мощность слоя, равна £ср- Зависимость позволяет оценить кусковатость разрушенных пород в кровле пласта Четвертого при их обрушении и заполнении выработанного пространства на высоту до 1,8 м. Для песчаников 0 1^ = 70-90 МПа минимальные размеры глыб составят €ср = 15-30 см, для алевролитов с Г^ = 45-65 МПа величина кусков в поперечнике имеет размеры 8-15 см. Эти значения кусковато-сти обусловлены только естественной трещиноватостью массива, а при разрушении раскрываются не все трещины и фактически разрушенная породная масса состоит из кусков больших размеров.

Рисунок 5 - Зависимость прочности пород и расстояния между трещинами

Для наблюдений за состоянием породного контура по конвергенции отдельно кровли-почвы и боков выработки вентиляционного бремсберга 102-ю закладывались станции. Нулевые смещения породного контура бремсберга на протяжении 110 суток наблюдений указывают на устойчивое состояние в сечениях всей выработки. По характеру поведения выработки можно судить о завершенных процессах усадки и уплотнения слоев пород в подработанной толще междупластья.

Для составления и анализа размеров междупластья (М) по каждому сечению и соотношения их с вынимаемой мощностью пласта Четвертого результаты расчетов обработаны. Минимальное значение отношения мощности междупластья к вынимаемой мощности пласта на первой станции равно М / тт = 8,6. По другим станциям этот параметр колеблется от 8,6 до 10. А это значение ниже критерия М/тт >12.

Условия сооружения и эксплуатации конвейерного бремсберга 12-з отличаются от условий вышерассмотренных выработок. Пласт Мощный подрабатывается пластом Пятым (п7), вынимаемая мощность которого не превышает 1 м, а мощность между пластья составляет 32 м.

Состав пород междупластья примерно тот же, что и между пластами Тройным и Четвертым и суммарная мощность наиболее прочных пород - песчаников и алевролитов - более 90%. При этом прочность аргиллитов в почве пласта Мощного составляет 40 МПа, песчаников -86 МПа и алевролитов - 43-45 МПа.

Однако, наличие в междупластье слоев средней мощности и маломощного пласта пю способствуют мягкому прогибу пачки пород, их обрушению и заполнению отработанного пространства пласта Пятого.

Период между завершением очистных работ по пласту п7 и началом проходки бремсберга по пласту Мощному составил более одного года. К этому моменту, сдвижения пород заканчиваются и массив приходит в равновесное состояние. С другой стороны безопасное ведение работ по подработанному пласту Мощному обеспечено согласно установке критерия М / шт >12.

О благоприятных условиях проходки бремсбергов по пласту Мощному подтверждает и анализ результатов наблюдений за смещениями контура выработки по реперам замерных станций, устанавливаемых вслед за подвиганием забоя.

По конвергенции кровли-почвы и боков бремсберга в течение 180 суток - величина не превышала 10 см (примерно, 5 см со стороны кровли или почвы) и боков - 5 см.

В целом и величина смещений, и характер протекания их во времени указывает на отсутствие влияния оседания подработанной толщи.

Косвенно о завершении процессов сдвижения в подработанной толще за истекший год свидетельствуют возникшие смещения контура выработки от других влияющих факторов. Влияние соседних выработок, как показал наш опыт, существенно больше влияния подработки, например, вторая замерная станция располагалась вблизи узла сопряжения бремсберга с заездом, в районе выпуклой его стенки. Из пяти промерочных сечений три указали на влияние этого сопряжения. Конвергенция кровли-почвы достигла 0,2 м, и бока были выдавлены при взаимном сближении на 0,2-0,8 м. Два других промерочных сечения,

как и сечения всех других станций, имели сходный характер смещений и примерно одинаковую величину конвергенции кровли-почвы и боков за весь промежуток времени.

Отличие смещений на второй станции указывает на влияние сопряжения на породный контур выработки, а отсутствие этого влияния на других станциях подтверждает заключение об окончании сдвиговых процессов в надработанной толще.

Проведенные исследования позволяют применять способ ста-леполимерного анкерного крепления на удароопасных пластах шахт ОАО "Воркутауголь" при отношении междупластья к технологической мощности подрабатывающего пласта М / тт >10.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи устойчивости горных выработок, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью, в сложных геодинамических условиях Воркутского месторождения.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

1. Решены задачи применения податливой сталеполимерной анкерной крепи при проведении и эксплуатации горных выработок различного функционального назначения по удароопасным пластам на шахтах ОАО "Воркутауголь".

2. Расширена область применения анкерной крепи. Критерий Н / Ис до значения 35, М / тт до значения 10 для сложных геодинамических условий Воркутского угольного месторождения.

3. Разработаны технические решения, обеспечивающие устойчивость выработок с длительным сроком службы (более двух лет).

4. Разработаны расчетные методы определения параметров анкерной крепи на основе установленных закономерностей, обеспечивающих устойчивость закрепленных выработок на удароопасных и защищенных зонах.

скому и атомному надзору. Этим обеспечивается устойчивость выработок на удароопасных пластах в различных геодинамических условиях, надежность работы крепи, повышается безопасность ведения горных работ на выемочных участках, расположенных в зонах повышенных напряжений и в зонах влияния тектонических нарушений.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Подосенов A.A. Основные направления повышения устойчивости выработок на удароопасных пластах при использовании анкерной и рамно-анкерной крепи на шахтах ОАО «Воркута-уголь» / Бучатский В.М., Табалов A.A., Вельбовец С.Н., Соколов В.Н., Гусельников JI.M., Подосенов A.A. // Горный информационно-аналитический бюллетень, Москва, МГГУ №9, 2006, - стр. 241-247.

2. Патент № 2300633. Способ извлечения штанг анкерной крепи. Авт.: Руденко А.Г., Коваль А.О., Подосенов A.A., Гусельников JI.M. Приоритет от 19.12.2005. Опубликовано в бюллетене изобретений -2007. -№16.

3. Подосенов A.A. О геомеханических параметрах оценки устойчивости выработок с анкерной крепью, охраняемых податливыми целиками на пластах опасных по горным ударам / Гусельников Л.М., Подосенов A.A., Вовк А.И., Вьюников A.A. // Народное хозяйство республики КОМИ, Воркута, №1, т.14, 2005, - стр. 74-77.

4. Подосенов A.A. Промышленная проверка дополнений, внесенных в нормативные документы по применению анкерной крепи / Подосенов A.A., Гусельников Л.М., Соколов В.Н. // Труды 5-ой Межрегиональной научно-практической конференции, Воркута, апрель 2007 г, - стр. 97-102.

5. Подосенов A.A. О методических положениях инструментальных и аналитических исследований устойчивости выработок, закрепленных анкерной крепью на пластах опасных по горным ударам при парной подготовке Подосенов A.A., Гусельников Л.М. // Труды 6-ой Межрегиональной научно-практической конференции, Воркута, апрель 2008 г, - стр. 59-63.

РИЦ СПГГИ. 27.08.2009. 3.452. Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Подосенов, Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА.

1.1. Горно-геологическая и геодинамическая характеристика Воркутского месторождения.

1.2. Литологическое строение, прочпостные свойства и структурная характеристика вмещающих пород угольных пластов на шахтах ОАО "Воркутауголь".

1.3. Геодинамическая оценка Воркутского месторождения.

1.4. Состояние изученности вопроса устойчивости выработок с применением сталеполимерной анкерной крепи.

ГЛАВА 2. ИСЛЕДОВАНИЕ СТАЛЕПОЛИМЕРНОЙ АНКЕРНОЙ КРЕПИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ПО УДАРООПАСНЫМ ПЛАСТАМ НА ШАХТАХ ОАО "ВОРКУТАУГОЛЬ".

2.1. Методика исследований.

2.2. Исследование особенностей сдвижения и обрушения пород кровли при анкерной крепи на пластах опасных по горным ударам.

2.3. Анализ результатов исследований проявления горного давления и устойчивости выработок с анкерной крепью на пластах опасных по горным ударам и на подработанных участках.

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АНКЕРНОЙ КРЕПИ С УЧЕТОМ ФОРМИРОВАНИЯ НА УДАРООПАСНЫХ ПЛАСТАХ ЗОН ДЕЗИНТЕГРАЦИЙ.

3.1. Оценка влияния параметров анкерной крепи на устойчивость выработки в зависимости от геомеханической характеристики массива.

3.2. Разработка критериев устойчивости выработок, находящихся в зонах влияния очистных работ.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОПАСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СТАЛЕПОЛИМЕРНОЙ АНКЕРНОЙ КРЕПИ В СЛОЖНЫХ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ.

4.1. Исследование устойчивости выработок в зависимости от глубины работ и прочности вмещающих пород на защитных и подработанных пластах.

4.2. Исследование влияния мощности междупластья на возможность применения анкерной крепи на подрабатываемых пластах.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка устойчивости выработок на удароопасных пластах в различных геодинамических условиях Воркутинского угольного месторождения"

Шахтами ОАО "Воркутауголь" отрабатывается Воркутское месторождение, характеризующееся сложными геодинамическими условиями. С ростом глубины ведения горных работ и увеличением отработанных площадей шахтных полей на месторождении существенно изменился характер и интенсивность перераспределения напряжений в горном массиве. По мере приближения горных работ к оси мульды, расположенной на глубине 10501100 м, проявляются интенсивные динамические разрушения горного массива и свиты пластов. Возникают проблемы с обеспечением надежности крепления, поддержания выработок и, соответственно, стабильности работы добычных участков с высокими нагрузками.

Исследованию устойчивости выработок, закрепленных анкерной крепью, посвящены работы таких ученых и специалистов: К.А. Ардашев, А.А. Борисов, JLM. Гусельников, Ю.Н. Долоткин, А.В. Джигрин, В.П. Зубов, С.И. Калинин, В.А. Лидер, А.Г. Протосеня, М.А. Розенбаум, В.Н. Рева, В.Н. Семевский, B.JI. Трушко, О.В. Тимофеев, А.П. Широков, Г.Г. Штумпф и др.

За рубежом сталеполимерная анкерная крепь получила широкое распространение. В России для внедрения анкерной крепи в 90-х годах прошлого столетия был проведен большой объем горно-экспериментальных работ, по результатам которых в 2000 г. была разработана «Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России». Однако, область применения анкерной крепи для условий разработки свит сближенных пластов на шахтах ОАО "Воркутауголь" имела ограничения по ряду геомеханических критериев. Эти ограничения в основном связаны с недостаточной изученностью вопроса поведения анкерной крепи в породах с высокими геодинамическими и тектоническими напряжениями, а также при отработке свит ударо- и выбросоопасных пластов. Поэтому в соответствии с «Инструкцией по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих угольные пласты, склонные к горным ударам» применение податливой анкерной крепи ограничивается сроком службы выработки на удароопасных пластах до двух лет, а область и условия действия «Инструкции по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России» ограничивается условиями M/mT >12 и H/Rc < 25, что не позволяло применять анкерную крепь на шахтах ОАО «Воркутауголь».

В связи с этим, обеспечение устойчивости выработок при подготовке угольных пластов в геодинамических условиях шахт Воркутского месторождения является актуальной для угольной промышленности.

Цель диссертационной работы — обеспечение устойчивости выработок, закрепленных сталеполимерной анкерной крепью, на удароопасных угольных пластах и на подработанных участках для различных геодинамических условий, определяемых естественными и техногенными напряжениями горного массива.

Идея диссертационной работы — устойчивость кровли выработки при отработке свиты пластов Воркутского месторождения достигается применением сталеполимерной анкерной крепи, обеспечивающей равномерное распределение нагрузки по всей длине шпура.

Задачи исследований:

Научная новизна работы:

- установлена зависимость высоты зоны интенсивной трещиноватости от средневзвешенной прочности на сжатие пород междупластья;

- установлены критериальные значения несущей способности сталеполимерной анкерной крепи в породах Воркутского месторождения.

Основные защищаемые положения.

1. Рекомендуется использование податливых сталеполимерных анкеров для крепления подготовительных выработок на сроки 2 и более лет во вмещающих породах на удароопасных пластах, так как использование анкерного крепления за счет эффекта перераспределения напряжений позволяет увеличить скорость проходки без повышения удароопасности.

2. Экспериментально установлено, что применение сталеполимерной анкерной крепи обеспечивает устойчивость выработок при величинах отношений глубины расположения выработки к расчетному сопротивлению пород кровли до 35.

Достоверность научных результатов подтверждается:

- значительным объемом экспериментальных работ;

- обработкой результатов исследований инженерно-аналитическими методами;

-устойчивым состоянием 28 выработок (протяженностью 51,6 км), закрепленных сталеполимерными анкерами по рекомендованным параметрам.

Практическое значение работы:

Расширен диапазон области применения при расчете параметров анкерной крепи геомеханических условий H/Rc до значения 35 и М/шт до значения 10.

Реализация работы. Результаты исследований применения сталеполимерной анкерной крепи в условиях шахт ОАО "Воркутауголь" доведены до практического внедрения, вошли в следующие нормативные документы, утвержденные Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору:

- Проект строительства шахты "Воркута", ПечорНИИпроект, 2006;

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Подосенов, Александр Александрович

Выводы к главе

Исследования показывают, что на удароопасных пластах шахт ОАО "Воркутауголь" можно применять способ сталеполимерного анкерного крепления при соотношении глубины расположения от поверхности (Н) к расчетному сопротивлению пород кровли (Rc) H/Rc <35, при отношении междупластья (М) к технологической мощности подрабатывающего пласта (mi) M/mi >10.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

2. Расширена область применения анкерной крепи. Критерий Н / Rc до значения 35, М/тт до значения 10 для сложных геодинамических условий Воркутского угольного месторождения.

5. Результаты исследований применения сталеполимерной анкерной крепи в условиях шахт ОАО "Воркутауголь" доведены до практического внедрения, учтены нормативными документами и утверждены Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору. Этим обеспечивается устойчивость выработок на удароопасных пластах в различных геодинамических условиях, надежность работы крепи, повышается безопасность ведения горных работ на выемочных участках, расположенных в зонах повышенных напряжений и в зонах влияния тектонических нарушений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Подосенов, Александр Александрович, Санкт-Петербург

1. Максимов А.П. Использование несущей способности пород в приконтурной зоне // Крепление, поддержание и охрана горных выработок: сборник научных трудов / СО ИГД АН СССР. Новосибирск, 1983. - С. 5-7.

2. Литвинский Г.Г. Способы повышения несущей способности рамной металлической крепи // Крепление, поддержание и охрана горных выработок: сборник научных трудов / СО ИГД АН СССР. Новосибирск, 1983. С. 24-27.

3. Долоткин Ю.Н., Стесев В.В., Погудин Ю.М., Корнилков М.В. Прогнозирование смещений породного массива вокруг капитальных выработок // Известия ВУЗов. Горный журнал. 1993. № 12.

4. Долгун А.И., Сдобников Л.В. Об устойчивости металлической арочной крепи // Шахтное строительство. 1990. № 2. -С. 22-23.

5. Булычев Н.С., Фотиева Н.Н., Стрельцов Е.В. Проектирование и расчет крепи горных выработок. -М.: Недра, 1986. 288с.

6. Широков А.П., Лидер В.А., Писляков Б.Г. Расчет анкерной крепи для различных условий применения. -М.: Недра, 1976. 209с.

7. Семевский В.Н. и др. Штанговая крепь. -М.: Недра, 1965. 328с.

8. Константинов С.А., Мисников В.А. Коэффициент изрезанности массива обобщенный показатель взаимовлияния близлежащих выработок и их сопряжений // Подземное и шахтное строительство. - 1991. - № 5 - С. 4-7.

9. Долоткин Ю.Н. Оценка взаимовлияния выработок при многоштрековойподготовке выемочных полей. Народное хозяйство Республики Коми. Научно-технический журнал. Т14. № 3 и № 2. 2005.

10. Черняк И.Л., Кузьмич О.Ю. Управление массивом пород в зоне влияния забоя горной выработки // Подземное и шахтное строительство. 1991. - № 1. С.14-17.

11. Кротов Л.С., Карась Н.И. Опыт применения крепления штрека сталеполимерными штангами // Технология добычи угля подземным способом. -М.: ЦНИЭИуголь, сб. № 6. 1973. - С. 21-22.

12. Усан-Подгорнов Б.М., Давыдов В.В., Тябин Ю.К. Применение в штреках глубоких шахт анкеров с закреплением растворами синтетических смол // Уголь Украины. № 8. 1973. - С.38-41.

13. Демонстрация анкерования в шахте «Садкинская» ОАО «Ростовуголь», Россия / Заключительный отчет Хью-Пик, март 1997.- 20с.'

14. Ефименко А.А., Долоткин Ю.Н., Лобанов Н.А. Об упрочнении боковых пород анкерами с химическим закреплением // Уголь, № 8. 1983.

15. Долоткин Ю.Н., Ефименко А.А., Костюкевич Б.И. Подготовка горной выработки для перехода её лавой // Уголь. № 5, 1988.

16. Долоткин Ю.Н., Борисов А.В., Вернигор В.М., Погудин Ю.М; Анкерная крепь для поддержания сопряжений выработок с лавой / Безопасность труда в промышленности, № 10, 1998.

17. Долоткин Ю.Н., Борисов А.В., Погудин Ю.М. Оценка эффективностиметодов анкерования кровли горной выработки / ГИАБ, МГГУ, № 9, 2002.

18. Долоткин Ю.Н., Погудин Ю.М., Горбатюк В.П. Шахтные испытания сталеполимерной анкерной крепи в условиях ОАО «Шахта «Западная» / Труды 2-ой Международной научно-практической конференции «Геотехпология: проблемы и перспективы». Тула, 2001. 288с.

19. Вовк А.И., Борисов А.В., Долоткин Ю.Н. Экспериментальное крепление демонтажной камеры сталеполимерными анкерами / ГИАБ, МГГУ, № 11,2003.

20. Борисов А.В., Долоткин Ю.Н., Арнольд X. и др. Оценка устойчивости кровли широкой выработки с рамной и анкерной крепью. / Глюкауф № 2 (4), 1999.

21. Коровкин Ю.А., Савченко П.Ф., Саламатин А.Г., Постников В.И. Теория и практика длиннолавных систем. ООО «Техтормаш». М.: 2004, 599с.

22. Айкхофер Юрген, Юрекка Харольд. Анкерная крепь ключевая технология для высокопроизводительных лав на большой глубине. / Глюкауф, 2002, июнь № 1,С. 27-32.

23. Ульрих Руппель, Клаус Ополоыи. Особенности применения анкерной крепи на высопроизводительных добычных участках в аспекте международногосравнения. / Глюкауф, 2000, сентябрь № 2 (3), С. 31-37.

24. Брайнинг Ф., Ополони К. Проект повторного использования прямоугольного штрека с анкерной крепью на глубине 1200 м по пласту Д 2 /е./ Глюкауф, 2004, август № 2 (3), С. 33-41.

25. Фирхаус Райнер, Арене Альфонс. Проходка выемочного штрека прямоугольного сечения с анкерной крепью в зонах повышенного горного давления. / Глюкауф, 2002, июнь № 1 (2), С. 23-27.

26. Кацауров И.Н. Механика горных пород. М., Недра, 1981.

27. Цимбаревич П.М. Механика горных пород. М., Углетехиздат, 1948.

28. Слесарев В.Д. Решение задач горного давления приближенными методами инженерных расчетов. В сб.: Труды совещания по управлению горным давлением. М., Углетехиздат, 1948.

29. Савин Г.Н. Влияние крепления на распределение напряжений возле узких подземных выработок. Давление горных пород на крепь вертикальных шахт. Записки Института горной механики АН УССР, 1947.

30. Матвеев Б.В. О графическом представлении механизма работы крепи в горных выработках. // Уголь, № 11, 1952.

31. Белаенко Ф.А. Расчет крепи стволов шахт на больших глубинах в условиях Донецкого бассейна. В сб. Разработка угольных месторождений набольших глубинах. М., Углетехиздат, 1955.

32. Временная методика расчета и выбора параметров крепей сопряжений подготовительных выработок для шахт ОАО УК «Кузнецкуголь». Новокузнецк, 2001.

33. Методические рекомендации по расчету и выбору рациональных видов крепи сопряжений подготовительных выработок шахт объединения «Приморскуголь». Прокопьевск, 1978.

34. Инструкция по применению анкерной крепи на шахтах Печорского угольного бассейна. Воркута, 1974.

35. Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Печорского бассейна. С-Пб., Воркута, 1995.

36. Временная инструкция по расчету и применению анкерной крепи на шахтах Восточного Донбасса. С-Пб., ВНИМИ, 1998.

37. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах России СПб., 2000, 70 с. (М-во топлива и энергетики РФ. Гос. науч.-исслед. институт горн, геомех. и маркшейд. дела - Межотраслевой науч. центр ВНИМИ).

38. Фотиева Н.Н., Киреева Г.Б., Климов К.В. Расчет набрызбетонной крепи стволов в сочетании с анкерами // Механика подземных сооружений: Сб. научн. тр. / ТулПИ. Тула.: 1989. - С 38-46.

39. Фотиева Н.Н., Саммаль А.С., Климов К.В., Киреева Г.Б. Определениеобласти применения набрызгбетонной крепи стволов в сочетании с анкерами // Шахтное строительство. 1988. - № 3. - С. 9-11.

40. Булычев Н.С., Фотиева Н.Н., Стрельцов Е.В. Проектирование и расчет крепи капитальных горных выработок. М.: Недра, 1986.-288 с.

41. Козел A.M., Борисовц В.М., Репко А.А. Горное давление и способы поддержания вертикальных стволов. М.: Недра, 1976. - 293 с.

42. Справочник инженера шахтостроителя: Том 1/ Под общей ред. В.В. Белого. М.: Недра, 1976. - 440 .

43. Глушко В.Т., Виноградов В.В. Разрушение горных пород и прогнозирование проявлений горного давления. М.: Недра, 1982. - 192 с.

44. Глушко В.Т., Немчин Н.П. Большие деформации горных выработок с учетом разрыхления горных пород в неупругой зоне //ФТПРПИ. 1967. - № 3. - С. 3-9.

45. Кузнецов Г.Н. Определение полной несущей способности кровли подземных выработок / Исследование по вопросам горного давления и маркшейдерского дела. — М.: Углетехиздат, 1950. 112 с.

46. Кузнецов Г.Н. Исследование деформаций и давлений возникающих в многослойной консоли кровли и взаимодействие ее с крепью // Тр. ВНИИ горн, геомех. и марк. дела. 1980. - сб. 34. - С. 3-43.

47. Панов А.Д., Руппенейт К.В., Либерман Ю.М. Горное давление в очистных и подготовительных выработках. М., Госгортехиздат, 1959.

48. Методическое руководство по укреплению углепородных массивов химическим анкерованиям. М., ИГД им. А.А. Скочинского, 1987.

49. Отраслевая инструкция по применению рамных и анкерных крепей в подготовительных выработках угольных и сланцевых шахт. М., ИГД им. А.А. Скочинского, 1985.

50. Заславский Ю.З. Исследования проявлений горного давления в капитальных выработках глубоких шахт Донецкого бассейна / ДонУГИ. М.: Недра, 1966.- 180 с.

51. Зицер И.С., Конивец А.П., Михалец А.Я. Исследование трещиноватости массива вокруг горных выработок. Горнорудное производство. -Кривой Рог: 1974.-С. 107-113.

52. Штумпф Г.Г. Деформация и разрушение осадочных пород вокруг капитальных и подготовительных горных выработок // ФТРПИ № 3, 1990.

53. Дружко Е.Б., Заславский Ю.З., Перепичка Ф.И. Устойчивость основных горных выработок. Донецк: Донбасс, 1975. - 144 с.

54. Рева В.Н., Мельников О.И., Райский В.В. Поддержание горных выработок М., Недра, 1995.

55. Дружко Е.Б. Обоснование и разработка крепей и способов обеспечения устойчивости выработок, основанных на инъекционном упрочнении пород: Автореф. дис. докт. техн. наук. Макеевка, 1988. - 43 с.

56. Методические указания по использованию теории предельногоравновесия для решения задач горного давления. JI, ВНИМИ, 1974.

57. Петров А.И. и др. Механизация проведения подготовительных выработок. М., Недра, 1988.

58. Халимовский М.А., Галушко П.Я., Куренкова Я.И., Фрунзе Ю.К. Результаты исследований напряжений в массиве горных пород // Изв. ВУЗов. Горный журнал. 1968. № 11. — С. 22-25.

59. Задавин Г.Д., Коршунов Г.И., Шик В.М. Крепление подготовительных выработок канатными анкерами СПб., МАНЭБ. 2007. - 200 с.

60. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Многоштрековая подготовка угольных пластов. — СПб., Наука, 2007. — 250 с.

61. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М. Геомеханические принципы разработки нижних горизонтов Воркутского угольного месторождения. СПб., МАНЭБ. 2006. - 280 с.

62. Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах: Сборник документов М.; Государственное предприятие НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2000. - 320 с.

63. Акт и протокол промышленных испытаний способа сталепг-олимерного анкерного крепления при проведении и эксплуатации горных вы—работок по удароопасным пластам на шахтах ОАО «Воркутауголь», Воркута, 2004- 4с

64. Разработка Практического руководства по планированию горных работ в мульдовой части Воркутского месторождения :отчет о НИР/ ВНИМИ; Руководители: Шабаров А.Н., Кротов Н.В., Зубков В.В., СПб,2005 157 с.

65. Курленя М.В., Аксенов В.К., Леонтьев А.В. и др. Техника экспериментального определения напряжений в осадочных породах.

66. Новосибирск, Наука СО, 1975 -150 с.

67. Акт и Протокол-Проведения промышленных испытаний сталеполимерной анкерной крепи при проходке горных выработок по удароопасным пластам в различных горно-геологических условиях .Воркута, 2003 26 с.

68. Ковалев О.В., Шишкин В.П., Гусельников JI.M. Трещиноватость и прочность пород Воркутского месторождения/ Технология добычи угля подземным способом. Реф.сб.№ 4, 1971, С.59-61.

69. Гусельников JI.M. Изменение прочностных и структурных характеристик труднообрушаемых кровель на глубоких горизонтах шахт./Сб.Новые методы разупрочнения труднообрушаемых кровель на угольных шахтах,Недра,М.1979. С. 11-22.

70. Ульрих Руппель. Особенности применения анкерной крепи на высокопроизводительных добычных участках в аспекте международного сравнения. /Глюкауф-2000,сентябрь № 2(3). С.31-37.

71. Бенявский 3. Управление горным давлением. М,; Мир ,1990 -254 с.

72. Коршунов Г.И., Логинов А.К., Шик В.М Геомеханические принципы разработки нижних горизонтов Воркутского угольного месторождения СПб: Международная академии наук безопасности человека и природы.2006.280 с.

73. Шабаров А.Н.Научные основы геологического обеспечения безопасной отработки пластовых месторождений в геодинамически опасных зонах. Автореферат диссертации на соискание ученой степени докт. техн. наук. М-2004.38 с.

74. Инструкция по выбору рамных податливых крепей горных выработок. СПб. ВНИМИ ,1991 .-87 С.

75. Временное руководство по применению винтовой анкерной крепи в горных выработках шахт Печорского угольного бассейна Печорниуи. Воркута 1978.С. -26.

76. Е.И. Шемякин, М.В. Курленя, В.Н. Опарин, В.Н.Рева, Ф.П. Глушихин, М.А. Розенбаум, Э.А.Тропп Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок часть IV // ФТПРПИ.-1989, № 4. С. 3-9.

77. Е.И. Шемякин, Г.Л. Фисенко, М.В. Курленя, В.Н. Опарин, В.Н. Рева, Ф.П. Глушихин, М.А.Розенбаум, Э.А. Тропп, Ю.С. Кузнецов Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок .Часть I: Данные натурных наблюдений.// ФТПРПИ-1986.№ 3,C.3-15.

78. Курленя М.В.Опарин В.Н.Проблемы нелинейной геомеханики //ФТПРПИ-1999, № 3 С. 12-269

79. Малышев Ю.Н., Сингалович О.И., Лисуренко А.В. Техногенная геодинамика. Кн. I Аналитический обзор. Актуальные проблемы.-М., 1996. -430 с.

80. Мылышев Ю.Н., Сингалович О.И. , Лисуренко А.В. Техногеная геодинамика Кн.2.Природа и концепция.-М.:Недра,1996.- 476 с.

81. Зорин А.Н., Халимендик Ю.М., Колесников В.Г. Механика разрушения горного массива и использование его энергии при добыче полезных ископаемых. -М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. 413 с.

82. Петухов И.М. Горные удары на угольных шахтах. Недра, 1972, 229 с.

83. Слесарев В.Д. Механика горных пород. М., Углетехиздат. 1948. 303 с.

84. Турчанинов И.А., Марков Г.А., Иванов В.И., Козырев А. А., Тектонические напряжения в земной коре и устойчивость горных выработок. Л., «Наука», 1978.256 с.

85. Погудин Ю.М., Гусельников Л.М., Табалов А.А. Об оценке работоспособности анкерной и рамно-анкерной крепи при динамических нагрузках // Сб. докладов ч.1 Республиканская научно-практическая конференция. Воркута. 2001г. С. 132-137.

86. Руководство по применению крепей, использующих несущую способность упрочненного массива. МУП УССР. МИСИ, Отраслевая лаборатория подземных сооружений.Макеевка. 1984 г. 69 с.

87. Мощного. //Отчет о НИР (промежуточный) / Печорниипроект; Руководитель Гусельников Л.М., Воркута, 1999 75 с.

Информация о работе

Подосенов, Александр Александрович
кандидата технических наук
Санкт-Петербург, 2009
ВАК 25.00.20

Диссертация

Оценка устойчивости выработок на удароопасных пластах в различных геодинамических условиях Воркутинского угольного месторождения - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы