Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка геолого-геофизической типизации пород кровли угольных пластов по устойчивости и обрушаемости

ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Разработка геолого-геофизической типизации пород кровли угольных пластов по устойчивости и обрушаемости"

На правах рукописи

СОЛОШЕНКО АНДРЕЙ АНА ГОЛЬЕ ВИЧ

РАЗРАБОТКА ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ТИПИЗАЦИИ ПОРОД КРОВЛИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПО УСТОЙЧИВОСТИ И ОБРУШАЕМОСТИ (//я примере Нерюпгрииского месторождения)

Специальность 25.00.20 - геомеханика, разрушение горных

пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Хабаровск 2006

И о правах рукописи

СОЛОШЕНКО АНДРЕЙ АПА ТОЛЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ТИПИЗАЦИИ ПОРОД КРОВЛИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПО УСТОЙЧИВОСТИ И ОБРУШАЕМОСТИ (на примере Нерюнгринского месторождения)

Специальность 25.00.20 - геомеханика, разрушение горных пород,

рудничная аэрогазодинамнка и горная теплофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Хабаровск 2006

Работа выполнена в Техническом институте (филиале) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Якутского государственного университета им. М.К. Аммосова» в г. Нерюнгри

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Гриб Николай Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Заровняев Борис Николаевич

кандидат технических наук, доцент Иудин Михаил Михайлович

Ведущая организация: ОАО ХК «Якутуголь»

Защита состоится 7 декабря 2006' г. в 14— часов на заседании диссертационного совета Д 005.009.01 при Институте горного дела ДВО РАН по адресу: 680000, г. Хабаровск, ул. Тургенева, 51. тел./факс: (4212) 32-79-27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института горного дела ДВО РАН.

Автореферат разослан «_»...ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д-р геол.-минер. наук

Ван-Ван-Е А.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Коксующиеся угли Южно-Якутского угольного бассейна относятся к категории высоко дефицитных, так как являются малосернистыми, малофосфористыми и используются для выплавки высоколегированных сталей.

В настоящее время на территории Республики Саха (Якутия) добывается 14 млн. тонн угля, в том числе: 11 млн. тонн в Южно-Якутском регионе, из которых используется на территории Якутии 2,7 млн. тонн (25%), на экспорт - 8,3 млн. тонн (75%) в страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

В ближайшей перспективе на внешнем рынке для якутских углей будет складываться благоприятная экономическая ситуация:

1) согласно прогнозам специалистов к 2020 году доля потребления угля, в сравнении с жидкими энергоносителями, возрастет в мире до 60 - 70%, по России - до 30 -35%;

2) ожидается увеличение емкости мирового рынка угля на 20 - 25%, особенно в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

В ближайшее время наращивание добычи дефицитных высококачественных марок углей планируется за счет подземной разработки.

Нерюнгринское месторождение, где добываются особо дефицитные коксующиеся угли, является минерально-сырьевой основой Южно-Якутского региона. Основное промышленное значение месторождения имеют пласты «Мощный» и «Пятиметровый». В настоящее время пласт «Мощный» отрабатывается открытым способом. Ниже пласта «Мощный» в 100 - 180 м залегает пласт «Пятиметровый», отработка которого предполагается шахтным способом.

Отсутствие опыта эксплуатации угольных месторождений шахтным способом, а так же отсутствие типизации пород кровель угольных пластов по устойчивости и обрушаемости в Южно-Якутском угольном бассейне, не позволяет с достаточной степенью надежности оценить состояние пород кровель угольных пластов.

В связи с этим, исследования, направленные на разработку типизации пород кровель пласта «Пятиметровый» по устойчивости и обрушаемости, являются весьма актуальными и имеют большое практическое значение. Данные сведения помогут при строительстве и эксплуатации горного предприятия выбирать правильную систему разработки полезного ископаемого, а так же эффективные способы управления горным давлением.

Диссертационная работа выполнялась по планам НИР Министерства образования РФ (область «Горные науки» и «Науки о Земле») в рамках тем: «Разработка методов изучения горно-гсологических условий разработки угольных месторождений с использованием геофизических исследований скважин» 552.08; 550.832, «Прогноз физико-механических свойств углевмещающих пород на Нерюнгринском каменноугольном месторождении по геолого-геофизической методики» 9/2000, «Государст-

венная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала» 2001/2002 г.; «Построение геолого-геофизических моделей прогноза состояния и поведения массива горных пород при технологических воздействиях», № 2751499, 2002/2003 г; «Федерально-региональная политика в науке и образовании», 2003/2004 г.

Цель работы - разработать геолого-геофизическую типизацию пород по устойчивости непосредственной и обрушаемости основной кровель угольных пластов Нерюнгринского месторождения, с целью выбора эффективных способов управления горным давлением.

Идея работы заключается в использовании геофизических параметров (^-естественной радиоактивности, рк - электрического сопротивления пород, М - относ-тительного диаметра скважин), отражающих физическое состояние массива горных пород, для характеристики устойчивости и обрушаемости кровель угольных пластов.

Задачи исследований:

1. Выполнить анализ методов прогноза устойчивости боковых пород на угольных месторождениях.

2. Проанализировать инженерно-геологические особенности Нерюнгрипского угольного месторождения, выявить факторы, влияющие на состояние пород кровли пласта «Пятиметровый».

3. Разработать метод прогнозирования физико-механических свойств горных пород по геофизическим данным для Нерюнгринского угольного месторождения.

4. Разработать геолого-геофизическую типизацию пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения по устойчивости и обрушаемости.

5. Выполнить районирование пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгрипского угольного месторождения по устойчивости и обрушаемости.

6. Дать рекомендации по выбору технологической схемы очистных и подготовительных работ разработки пласта «Пятиметровый», а так же способов управления горным давлением.

Методы исследований. Реализация поставленной цели и вытекающих из нее задач осуществлялась с использованием комплекса методов, включающих: анализ и обобщение известных результатов исследований; анализ гсолого-геофизических материалов, полученных в ходе геологоразведочных работ на Нерюнгринском угольном месторождении; обработку данных на основе законов физики, теорий упругости и прочности твердых тел с привлечением методов математической статистики и корреляционного анализа; математические методы преобразования, интерпретации геологической информации, моделирования свойств и состояния массива горных пород и геостатистичсский метод создания регулярных сетей.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Наиболее значимыми факторами, оказывающими доминирующее влияние на состояние пород кровель угольных пластов Нерюнгринского месторождения являются: тектонические нарушения, интенсивная трещиноватость, литологический состав, тип цемента, обводненность пород и их способность к расслоению.

2. Связь физико-механических свойств пород кровель угольных пластов с геофизическими параметрами описывается многомерными корреляционными уравнениями, позволяющими учитывать генетические и эпигенетические факторы формирования массива горных пород.

3. Коэффициент вариации прочностных параметров пород кровель угольных пластов, является комплексным показателем степени трещиноватости, слоистости, неоднородности массива горных пород и определяет их состояние, которое необходимо учитывать при проектировании горных работ.

Достоверность научных положений, выводов и результатов исследований

подтверждается:

— достаточным объемом экспериментального материала (изучено 570 скважин), полученного в ходе геологоразведочных работ на Нерюнгринском угольном месторождении;

— корректной постановкой задач, на основе фундаментальных законов физики прочности твердых тел, методов математической статистики и математических методов преобразования и интерпретации геологической информации;

— относительная средняя арифметическая погрешность определения ФМС пород соответствует требованиям нормативных документов и составляет менее 15%;

— участкам с наибольшим изменением диаметров скважин (Дг/>1,3) соответствуют площади с наименее устойчивой кровлей; участки с весьма незначительным изменением диаметров скважин (М <1,1) соответствуют площадям с наиболее устойчивой кровлей; промежуточные участки (Д^=1,1-1,2 и М=\,2-1,3) соответствуют площадям с кровлей средней устойчивости.

Научная новизна работы заключается в следующем:

— установлены факторы (многочисленные тектонические нарушения разрывного и складчатого характера; изменчивость состава цемента, как по площади простирания, так и по глубине; обводненность пород кровель; литологический состав пород и их способность к расслоению), влияющие на состояние пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения;

— обосновано использование коэффициента вариации прочностных параметров пород кровель угольных пластов, в качестве комплексного показателя степени трещиноватости, слоистости и неоднородности массива горных пород Нерюнгринского месторождения;

- разработана геолого-геофизическая типизация пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения по устойчивости и обрушаемости.

Личный вклад автора заключается в:

- установлении факторов, влияющих на состояние пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения;

- использовании коэффициента вариации прочностных параметров пород кровель угольных, пластов, в качестве комплексного показателя степени их трещино-ватости, слоистости и неоднородности;

- разработке геолого-геофизической типизации пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения по устойчивости и обрушаемости;

- построении карт районирования пород кровель по устойчивости и обрушаемости пласта. «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения;

- рекомендации технологической схемы очистных и подготовительных работ отработки пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения, а так же способов управления горным давлением.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты исследований позволяют:

- прогнозировать физико-механические свойства массива горных пород в их естественном залегании непрерывно по стволу скважины, с достаточной плотностью сети но площади месторождения, привлекая необходимое количество скважин;

- упростить и удешевить традиционную методику, так как разработанный метод позволяет повысить коэффициент использования геофизической информации, полученной в результате углеразведочных работ, и привлекать к исследованиям необходимое количество скважин, что повышает достоверность прогноза горногеологических условий разработки угольных месторождений;

- оперативно (используя современные средства обработки информации) производить районирование пород кровли по устойчивости и обрушаемости на любом участ ке шахтного поля пласта «Пятиметровый» по геолого-геофизическим данным.

- выбирать эффективные способы управления горным давлением в соответствии с разработанной типизацией пород кровли по устойчивости и обрушаемости.

Реализация результатов. Научные результаты и разработанный автором метод реализованы при детальной разведке Нерюнгринского угольного месторождения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на IV, V и VII региональных научно-практических конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов (Нсрюнгри, 2003, 2004, 2006 гг.); VI международной конференции «Новые идеи в науке о земле» (Москва, 2003 г.); II Республиканской научно-практической конференции (г. Нерюнгри, 19-20 октября

2004г.); X Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс 2004» (Кемерово, 2004г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Структура а объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти глав основного текста, заключения, списка литературы из 116 наименований, 4-х приложений и содержит 191 страницу машинописного текста, 43 рисунка и 20 таблиц.

Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю док. тех. наук, профессору H.H. Грибу, к.т.н. Ю.Н. Скоморошко, а также док. геол.- мин, наук, профессору В.М. Никитину за постоянное внимание к работе и поддержку на всех этапах подготовки, а также сотрудникам Технического института (филиала) ГОУ ВПО «ЯГУ» в г. Нерюнгри к.т.н. A.A. Сясько, A.B. Качаеву, Н.В. Ба-риновой, ГУП PC (Я) «Алдангеология» филиал «Южно-Якутская экспедиция» С.М. Солошенко за помощь, ценные советы и критические замечания.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОДЕРЖАНИЯ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность, цель и задачи исследований, выбраны методы, сформулированы основные научные положения, указана научная новизна и личный вклад автора, отмечена практическая ценность, реализация и апробация работы.

Глава 1. Выполнен анализ способов прогноза устойчивости пород в подземных горных выработках. Рассматривается подход к решению этой проблемы для условий различных угольных бассейнов. Рассматриваются факторы, влияющие на устойчивость пород в подземных горных выработках, и их приоритетность с точки зрения различных авторов.

Глава 2. Проанализированы инженерно-геологические условия Нерюнгринско-го угольного месторождения и установлены факторы, оказывающие доминирующее влияние на состояние пород кровли пласта «Пятиметровый».

Глава 3. Посвящена разработке геолого-геофизического метода прогнозирования ФМС углевмещающих пород для Нерюнгринского угольного месторождении. Разработанный метод позволяет прогнозировать физико-механические свойства массива горных пород в их естественном залегании непрерывно по стволу скважины, а также использовать необходимое количество скважин, на любом участке шахтного поля, что повышает достоверность прогноза горно-геологических условий разработки месторождения.

Глава 4. Посвящена разработке геолого-геофизической типизации пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения по устойчиво-

сти и обрушаемости. Для месторождения разработана геолого-геофизическая типизация кровли пласта «Пятиметровый» по устойчивости и обрушасмости. По результатам исследований построены прогнозные карты геолого - геофизического районирования состояния пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюигринского месторождения но устойчивости и обрушаемости.

Глава 5. Рассмотрены существующие технологические схемы очистных и подготовительных работ при отработке угольных пластов шахтным способом. На основании анализа горно-геологических условий Нерюигринского месторождения, а так же по разработанной геолого-геофизической типизации пород кровли пласта «Пятиметровый», даны рекомендации по выбору технологической схемы очистных и подготовительных работ разработки пласта «Пятиметровый», а так же способов управления горным давлением.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Наиболее значимыми факторами, оказывающими доминирующее влияние на состояние пород кровель угольных пластов Нерюигринского месторождения являются: тектонические нарушения, интенсивная трсщиноватость, ли-тологическни состав, тип цемента, обводненность пород и их способность к расслоению.

При разработке геолого-геофизической типизации пород кровли пласта «Пятиметровый» устанавливалось влияние инженерно-геологических факторов на состояние углепмещающих пород в массиве.

Для условий Нерюигринского угольного месторождения основными инженер-ио-геологическими факторами, определяющими состояние пород кровли пласта «Пятиметровый» являются:

Структурные особенности месторождения. Нерюнгринское угольное месторождение расположено в зоне сложнодислоцированных пород. Относительно простая пликативная структура месторождения осложнена разрывными нарушениями, проявившимися leak в виде крупноамплитудных, установленных в процессе геологоразведочных и эксплуатационных работ, так и малоамплитудных и безамплитудных смещений пород. Амплитуды разрывных нарушений постепенно "затухают" х верхам разреза, не нарушая, как правило, сплошности кровли пласта "Мощного" и достаточно интенсивно проявляясь иа горизонте пласта "Пятиметрового".

В ходе проведенных исследований установлено, что массив горных пород в зонах нарушений характеризуются повышенной трещиноватостью, раздробленностью и, следовательно, пониженными прочностными свойствами.

Трещиномтость пород и углей. Из проведенного инженерно-геологического анализа установлено, что основным из всех изученных природных факторов, влияющих на состояние кровель пласта «Пятиметровый», является интенсивная трещинова-

тость и, нередко, раздробленность углевмещающих пород.

Характеристика трещиноватости производилась на основании анализа геологической документации керна скважин, данных геофизических исследований скважин, а также по материалам ранее выполненных исследований.

Интенсивность нарушенности пород определялась величиной модуля трещиноватости (М, тр/м). Преимущественное развитие (60-70%) имеют трещиноватые (М=2-5 тр/м) и сильнотрещиноватые (М=5-10 тр/м), но встречаются участки, где густота трещин более 10 тр/м и достигает 30-40. Преимущественным развитием пользуются системы продольных, поперечных, реже диагональных трещин. Наиболее нарушенными являются зоны разрыва, которые представляют собой интенсивно раздробленные породы различной мощности.

Характеристика трещиноватости пород основной кровли пласта «Пятиметровый» по скважинам Ms 2506,2507,2514 и 2516 представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристика трещиноватости основной кровли пласта «Пятиметровый»

№№ п/п Степень трещиноватости пород Модуль трещиноватости М, тр/п.м. Содержание пород с различной интенсивностью трещиноватости, %

1 Слаботрештговатыс <02 20

2 Трещиноватые 2-5 43

3 Сильнотрещиноватые 5-10 25

4 Интенсивнотрещиноватые >10 12

Особенности литологического состава пород кровли. Характеристика лито-логического состава пород основной кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринско-го угольного месторождения представлена в таблице 2. Межпластье «Мощный - Пятиметровый» сложено, в основном, песчаниками от тонкозернистых до грубозернистых. Реже встречаются алевролиты и гравелиты.

Таблица 2 — Характеристика литологического состава основной кровли пласта «Пятиметровый»

Литологический состав от общего разреза пород кровли, %

Песчаник крупнозернистый Песчаник среднезер-нистый Песчаник мелкозернистый Алевролит

17,4 16,5 58,0 28,1

Наличие алевролитов в кровле пласта «Пятиметровый» с большим содержанием угольного вещества ведет к отслоению пород. Преобладание глинистого цемента снижает прочностные свойства углистых алевролитов и наоборот — увеличение содержания карбонатного цемента служит фактором повышения прочностных свойств пород кровли, что влечет за собой изменчивость прочностных свойств массива горных пород как но простиранию, так и по глубине залегания.

Расслоение пород угленосного комплекса. На состояние пород кровель пласта «Пятиметровый» большое влияние будет оказывать их способность к расслоению. Способность пород месторождения к расслоению изучалась по пробам керна скважин. В результате проведенных исследований установлено: расслоение характерно для алевролитов, тонкозернистых песчаников и редко мелкозернистых песчаников с мелкой и тонкой горизонтальной слоистостью, которая способствует расслоению пород при обнажении кровли. Породы с косой, волнистой слоистостью, а также неясно выраженной горизонтальной слоистостью не склонны к расслоению.

Геокриологические условия месторождения. Многолетнемерзлые породы при ненарушенной поверхности слагали большую часть площади (70-80%) и охватывали выходы пластов «Мощный» и «Пятиметровый» на поверхность. Глубина залегания подошвы многолетнемерзлых пород не превышала 50-70 м, редко достигая 140 м.

Талые породы отмечались на небольших участках, располагающихся в верхних частях водор?,здела. В настоящее время, в связи с широким развитием горных работ, мерзлотная обстановка существенно изменилась. Таким образом, на северо-западе, северо-востоке и в центральной части месторождения мерзлотный экран деградирован.

Основные угольные пласты месторождения залегают преимущественно в татых породах. Только у выходов на дневную поверхность пласты находятся в зоне многолетней мерзлоты, ширина которой вдоль выходов составляет 150-200 м. Отсюда следует, что большая часть пласта «Пятиметровый» расположена вне зоны мерзлоты, поэтому ей влияние на инженерно-геологические условия окажется ограниченным.

Гидрогеологические условия месторождения сложные. На площади развиты трещинные и трещинно-жильные воды. Водоносный комплекс характеризуется развитием напорно-безиапорных подземных вод с трещинным и трещинпо-жильным характером циркуляции. Повышенная водообилъность наблюдается на отдельных участках, в зонах тектонических нарушений и сильной трещиноватости пород.

Па сегодняшний день весь комплекс водоносных пород в пределах месторождения находится под влиянием действующего водоотлива. В результате уровень подземных вод на севере и в центре мульды понизился на 100-120 м.

Влияние гидрогеологического фактора на состояние боковых пород пласта «Пятиметровый», будет выражаться в потере породами первоначальной прочности

при водонасыщении. Таким образом, обводненность пород будет снижать прочностные свойства, вызывать отслоение, размокание и пучение пород кровли.

Анализируя в целом результаты проведенного инженерно-геологического исследования, необходимо отметить, что при разработке типизации пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения по устойчивости и обрушаемости необходимо учитывать влияние рассмотренных выше факторов.

2. Связь физико-механических свойств пород кровель угольных пластов с геофизическими параметрами описывается многомерными корреляционными уравнениями, позволяющими учитывать генетические и эпигенетические факторы формирования массива горных пород. ..

Геолого-геофизический метод изучения физико-механических свойств в массиве горных пород основан на использовании корреляционных и функциональных связей физических и механических свойств массива пород.

Основным положением методов является соответствие стадии литификации угленосных пород соответствующей стадии метаморфизма углей и необратимость физико-механических свойств пород, приобретенных в момент максимального погружения.

Учитывая, что в условиях Южно-Якутского бассейна на петрофизические свойства, в значительной степени, влияет фациалыю-стратиграфический фактор, обязательным является гамма каротаж (ГК), поскольку величина естественного радиационного поля массива в целом не зависит от постседиментационных преобразований. Поэтому данные гамма - каротажа (ГК) позволяют оценить глинистость и лигологиче-ский состав, которые оказывают доминирующее влияние на прочностные свойства горных пород, слагающих разрезы скважин.

С прочностными свойствами пород коррелирует их способность к разрушению при бурении, что находит свое косвенное отображение в изменении фактического диаметра скважин, поэтому при разработке методов использовались данные каверно-метрии (КВ). Данные об изменении диаметра скважины в процессе бурения можно рассматривать как интегральную характеристику прочностных свойств пород.

Из анализа материалов кавернометрии следует, что при одинаковых условиях бурения наблюдается увеличение диаметра скважины: а) с повышением содержания в породе органических примесей; б) с увеличением содержания глинистого цемента; в) с уменьшением содержания карбонатного цемента. Перечисленные факторы отражаются и на диаграммах ГК, уменьшением или увеличением интенсивности естественного у-из л учения. При этих же условиях происходит изменение пределов прочности на одноосное сжатие ося. и одноосное растяжение ар.

На Нерюнгринском месторождении при разработке геолого-геофизического метода определения физико-механических свойств угленосных пород, для установления корреляционных связей между физико-механическими свойствами пород и

геофизическими параметрами, использовались результаты экспрессного изучения физико-механических свойств пород, которое выполнялось по свежеподнятому керну пород 4-х параметрических скважин (№№ 6067, 6076, 6088, 6123). Для того, что бы исключить процессы релаксаций напряжений, разрыв во времени между извлечением керна и его окончательным испытанием составлял не более 4 часов. Всего было испытано 2100 образцов по 4 скважинам, из которых сформировано 342 пробы.

Базой опорных данных, явились результаты экспрессного опробования, на основании которых были установлены корреляционные связи между геофизическими парамерами и физико-механическими свойствами пород.

При установлении корреляционных связей между геофизическими и физико-механическими параметрами пород, использовалось уравнение вида:

где X, — один из геофизических параметров;

У) - один из физико-механических параметров;

С, - вес геофизических параметров;

а\ о > 2~ коэффициенты полинома

Вид функции выбран на основании исследования форм парных связей между прочностными и геофизическими параметрами различных литологических типов.

Для расчета прочностных характеристик горных пород Нерюнгринского угольного месторождения, уравнения имеют следующий вид:

„ „ . . ,„<.1-4.-0.5 ДЯ-0'")/!*,,

=0,56-10 * +0,44-10 * ", (2)

ар =0,56-10 ' +0,44-10 * (3)

где Л1у = (1Г - /ггш1) - 1>пт) - нормированное значение естественной радиоактивности в отн. ед.;

АН = Н^ - Н„ - разность между глубиной забоя скважины и глубиной на которой производятся измерения;

¿ф < ~ фактический и номинальный диаметры скважины.

Относительная случайная средняя квадратическая и относительная средняя систематическая погрешности определения прочностных свойств пород составили менее 15% (требования ГОСТов < 20%).

Уравнения (2, 3) были реализованы в алгоритме при разработке прикладной программы, позволяющей оперативно производить вычисления прочностных параметров пород и сохранять полученную информацию для ее дальнейшего использова-

ния. Блок-схема программы определения физико-механических свойств пород представлена на рисунке 1.

Разработанный метод позволил прогнозировать физико-механические свойства массива горных пород в их естественном залегании, непрерывно по стволу скважины, а также использовать необходимое количество скважин на любом участке шахтного поля, что повышает достоверность прогноза горно-геологических условий разработки угольных месторождений.

Рис. 1. Блок-схема программы определения физико-механических свойств пород

3. Коэффициент вариации прочностных параметров пород кровель угольных пластов, является комплексным показателем степени трещиноватости,

слоистости, неоднородности массива горных пород и определяет их состояние, которое необходимо учитывать при проектировании горных работ.

Для интерпала кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения, где по достаточно густой сети скважин выполнены геофизические исследования, были изучены физико-механические свойства пород по 11 - ти профилям (42 скважины). ФМС пород определялись по геолого-геофизическому методу, а средневзвешенные значения прочности пород на сжатие (аеж) и растяжение (сгр) определялись по следующим формулам:

' п п

(5)

Где а , — пределы прочности на одноосное сжатие и растяжение /-го литоло-гического типа;

А, — мощность ¡'-го литотипа.

Углевмещающие породы пласта «Пятиметровый» характеризуются достаточно высокими значениями прочностных свойств, однако их устойчивость, в массиве, определяется степенью трещиноватости и слоистости.

На Нерюнгринском месторождении был проведен анализ прочностных параметров, полученных по геолого-геофизической методике в интервале кровли пласта «Пятиметровый» и определены коэффициенты вариации прочностных параметров для различных литотипов. Для Нерюнгринского угольного месторождения коэффициент вариации прочностных параметров в интервале кровли пласта «Пятиметровый» изменяется от 3 до 35 %.

Увеличение коэффициента вариации, обусловлено структурно-текстурными особенностями пород, определяющими их состояние в кровлях угольных пластов.

На основании проведенного анализа, в качестве комплексного показателя степени трещиноватости слоистости и неоднородности пород для Нерюнгринского угольного месторождения, был использован коэффициент вариации прочностных параметров в кровле пласта (V, %).

Коэффициент вариации прочностных параметров, рассчитывался по следующей формуле:

V = = -100%, (6)

где в — среднеквадратическое отклонение:

5 =

"V. «

где х - средняя величина ¿-ых измерений.

Для корректировки средневзвешенных значений прочности пород кровель пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения, с учетом вышеперечисленных факторов, был введен коэффициент запаса устойчивости ( ).

Коэффициент запаса устойчивости определялся по формуле:

Пределы прочности на сжатие и растяжение, с учетом коэффициента запаса устойчивости, определялись следующим образом:

^/■т^Глн!

к,у

(9)

а -Лл П}

Т>1

Введение коэффициента запаса устойчивости (/С^) позволило скорректировать значения прочностных параметров в сторону уменьшения, пропорционально их вариации, отражающей такие факторы как слоистость, трещиноватость и неоднородность пород кровель.

Полученные данные легли в основу разработки геолого-геофизической типизации кровель по устойчивости и обрушаемости, атак же построения прогнозных карт геолого-гсофизическогс районирования состояния пород кровли пласта «Пятиметровый» по устойчивости и обрушаемости.

Использование физических параметров угленосных пород в качестве индикаторов их устойчивости обосновано следующими факторами. Повышение удельного электрического сопротивления пород обусловлено повышением содержания в них карбонатного цемента и уменьшением пористости, что одновременно служит и фактором повышения устойчивости этих пород. Повышение электрической проводимости, интенсивности естественного и рассеянного гамма-излучений пород связано с повышением пористости, обводненности и содержания в них глинистого цемента, что одновременно является причиной ослабления их устойчивости.

Неустойчивые и легкообрушаемые породы кровли сопровождаются значительным увеличением диаметра скважин в процессе бурения. Устойчивые и труднообру-шаемые породы кровли характеризуются устойчивостью стенок скважин и весьма малым изменением их фактического диаметра по сравнению с номинальным.

Для Нерюнгринского месторождения, после отбраковки данных канерномет-рии, было отобрано для дальнейшей обработки 42 скважины, по которым был вычислен относительный приведенный диаметр скважин (ЛЛ), для интервалов основной и непосредственной кровель пласта «Пятиметровый». Относительный приведенный диаметр скважин (До?) рассчитывался по формуле:

где с!ф - фактический диаметр скважины;

<1Н - номинальный диаметр скважины;

ДН = Нзабоя — И] - расстояние от забоя скважины до точки, на которой производятся измерения.

На основании полученных данных были построены карты изменения относительного приведенного диаметра скважин в интервалах непосредственной и основной кровель пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения (рис. 2). На картах оконтурены участки, характеризующиеся различными изменениями диаметров скважин: участки с наибольшим изменением диаметров скважин (Д<^>1,3) соответствуют площадям с наименее устойчивой кровлей; участки с весьма незначительным изменением диаметров скважин (Дй <1,1) соответствуют площадям с наиболее устойчивой кровлей; промежуточные участки (Д^=1,1-1,2 и =1,2-1,3) соответствуют площадям с кровлей средней устойчивости.

Относительный приведенный диаметр скважин (Д^), в качестве геофизического параметра, использовался при типизации пород кровли пласта «Пятиметровый» по устойчивости и обрушасмости.

Выделение границ непосредственной и основной кровель угольных пластов по литологическим, физическим и прочностным свойствам, выполнялось по литолого-прочностным разрезам по II-та профилям, охватывающих интервалы десятикратной мощности угольного пласта.

В результате исследований специфических геологических и геофизических особенностей Нерюнгринского месторождения, а так же анализа инженерно-геологических факторов, влияющих на состояние пород кровли угольных пластов, для месторождения разработана геолого-геофизическая типизация пород кровель по устойчивости и обрушаемости (табл. 4, 5). Типизация предусматривает четыре класса непосредственной кровли по устойчивости и четыре класса основной кровли по обрушаемости. Типизация содержит данные о литологии, мощности слоев, о пределах прочности на сжатие и растяжение, определенных в естественном залегании горных пород по геолого-геофизическому методу, значения относительного приведенного диаметра скважин, удельное электрическое сопротивление пород и коэффициент вариации прочностных параметров.

Согласно разработанной типизации определены классы кровель по принятой сети скважин и построены прогнозные карты геолого-геофизического районирования состояния пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения по устойчивости и обрушаемости (рис. 3). Карты позволяют установить площади распространения пород, образующих кровли различных классов по устойчивости и об-рущаемости, что дает возможность запроектировать специальные технические мероприятия по управлению горным давлением на соответствующих участках шахтного поля.

Рис. 2. Карты изменения относительного приведенного диаметра скважин в интервалах непосредственной (а) и основной (б) кровель пласта «Пятиметровый» Нерюнгрииского угольного месторождения

Условные обозначения: 1 - участки с М. > 1.3: 2-участки с ЬА= 1,2 -1,3; 3-участки с Ы=\,\ -1,2; 4-участкис М=1 -1,1; 5-граница месторождения; 6 - тектонические нарушения; 7 - скважины, использованные для построения карты

Таблица 4 - Геолого-геофизическая типизация пород непосредственной кровли по устойчивости пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения

№№ классов Наименование классов непосредственной кровли по устойчивости Цитологический состав Мощность слоев, м Глубина залегания пластов, м Предел прочности при одноосном сжатии , МПа Предел прочности при одноосном растяжении МПа Относительный диаметр скважин ЬЛ Удельное электрическое сопротивление рк, Омм Коэффициент вариации прочностных параметров V, %

I Неустойчивая Ложная кровля: углистостъ, тонкослоистое переслаивание трещиноватых алевролитов, углей и слабых тонкозернистых песчаников <0,1 150-350 <30 <2,0 > 1,3 .10-30 >20

II Слабоустойчивая Углистые породы, переслаивающиеся с маломощными прослоями песчаника и угля, а также с другими сильнотрещиноватыми породами <0,3 150-350 30-45 2,0-3,5 1,2-1,3 20-40 10-20

1П Среднеустойчивая Алевролиты, песчаники мелкозернистые, среднезерни-стые, глинистые 0,2--0,5 150 - 350 45 - 60 3,5-5,0 1,1 - 1,2 30-60 5-10

IV Устойчивая Песчаники мелкозернистые, среднезсрнисше, карбонат-|ные >0,5 150-350 >60 >5,0 1,0-1,1 >50 <5

Таблица 5 - Геолого-геофизическая типизация пород основной кровли по обрушаемости пласта «Пятиметровый»

Нерювгринского месторождения

№№ классов Наименование классов основной кровли по обрушаемости Литологический состав Мощность слоев, м Глубина залегания пластов, м Предел прочности при одноосном сжатии , МПа Предел прочности при одноосном растяжении 17р, МПа Относительный диаметр скважин М Удельное электрическое сопротивление рк, Ом м Коэффициент вариации прочностных параметров V, %

I Легкообрушаю-щаяся Сильнотрещиноватые песчаники, алевролиты, переслаиванием песчано-алев-ролитовых пород и прослоев угля <03 150-350 <40 <3,0 >1,3 10-30 >20

II Среднеобрушаю-шаяся Песчаники различной зернистости, переслаивание песчаников, алевролитов разной прочности 0,3-1,0 150-350 40-50 3,0-4,0 1,2-1,3 20-50 10-20

III Слабообрушаю-шаяся Песчаники мелко- и средне-зернистые 0,8-1.4 150-350 50-60 4,0-5,0 1,1-1,2 30- 100 5-10

IV Труднообрушаю-хцаяся Монолитные песчаники мелко - и среднезернистые, карбонатные >1,4 150-350 >60 >5,0 1,0-1,1 >150 <5

Рис. 3. Прогнозные карты геолого-геофизического районирования пород по устойчивости непосредственной (а) и обрушаемости основной (б) кровель пласта «Пятиметровый» Нерюнгрннского месторождения

Условные обозначения: а) I - IV - классы кровли по устойчивости (I - неустойчивая, II - слабоустойчивая, Ш - среднеустойчивая, IV - устойчивая); б) I - IV классы кровли по обрушаемости (I - обрушаемая, П - слабообрушаемая, П1 - среднеобрушаемая, IV -труднообрушаемая); I - граница месторождения; 2 - тектонические нарушения; 3 - скважины, использованные для построения карты

На площади месторождения, в основном, преобладает среднеустойчивая кровля, в меньшей степени — слабоустойчивая. Неустойчивая и устойчивая кровли выражены в виде локальных участков по всей площади месторождения. Слабообрущаю-щаяся и среднеобрущающаяся кровли занимают приблизительно равные доли. Легко-обрущающаяся и труднообрушающаяся кровли выражены в виде локальных участков по всей площади месторождения.

Результаты данных исследования предлагается применить на практике при разработке пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения.

При выборе системы разработки пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения были рассмотрены технологические схемы очистных и подготовительных работ, разработанные для шахт области многолетней мерзлоты Институтом горного дела им. A.A. Скочинского, а также труды Института горного дела севера имени Н.В. Черского. Исходя из шрно-геодогических условий Нерюнгринского месторождения (табл. 6), а также проведенного анализа рассмотренных технологических схем, рекомендована для пласта «Пятиметровый» система разработки длинными столбами по простиранию (рис. 4).

Таблица 6 - Горно-геологическая характеристика Нерюнгринского месторождения

Наименование показателей Характеристика показателей

Мощность пласта, м от 0 до 6 - 12, средняя мощность составляет 3,8 м.

Угол падания пласта, град. Почти горизонтальное залегание в центре складки и с углами падения крыльев на выходах до 10 - 20°

Сопротивляемость угля резанию, кг/см2 83-175

Газоносность пласта, м3/т Газоносность угольных пластов по водороду не превышает 0,1 мэ/т; углекислому газу 0,8 м3/т; метаноносность углей колеблется от сотых долей до 12,6 м3/г.с.б,м.

Водообильность очистного забоя, м3/ч Водообильность пород комплекса в целом не высокая; средний удельный дебит скважин составляет 0,47 - 0,95

Непосредственная почва Повсеместно определена как устойчивая

Непосредственная кровля От неустойчивой до устойчивой

Основная кровля Ог обрушаемой до труднообрушаемой

Оценка устойчивости и обрушаемости кровель угольных пластов в соответствии с разработанной геолого-геофизической типизацией (табл. 4, 5) и с прогнозными

картами геолого-геофизического районирования пород кровель (рис. 3), явилась основанием для предварительной рекомендации постоянной крепи.

А

Рис. 4. Технология очистных работ при системе разработки длинными столбами по простиранию

Рекомендуемые виды крепи, при соответствующих категориях устойчивости и обрушаемости пород кровли, представлены в таблице 7.

Таблица 7 — Рекомендуемые виды постоянной крепи в зависимости от устойчивости

и обрушаемости кровель

Класс кровли Состояние устойчивости и обрушаемости кровли Вид крени

I Неустойчивая, легкообру-шающаяся Железобетонная; монолитная бетонная

II Слабоустойчивая, среднеоб-рущающаяся Набрызгбетон с анкерами и металлической сеткой; металлическая рамная

III Среднеустойчивая, среднеоб-рущающаяся Анкерная с металлической сеткой; набрызгбетон-ная; набрызгбетон с анкерами

IV Устойчивая, труднообру-шающаяся Отдельные анкера, местами набрызгбетон

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертации является научной квалификационной работой, в которой содержится решение задачи разработки типизации пород кровель угольных пластов по геолого-геофизическим данным для условий Нерюнгринского месторождения, имеющей существенное значение в области геомеханики горных пород.

Основные результаты и выводы работы заключаются в следующем:

1. Из проведенного инженерно-геологического анализа установлено, что на состояние пород кровель угольных пластов Нерюнгринского месторождения оказывают влияние следующие основные факторы: тектонические нарушения различного характера; степень трещиноватоеш пород и их литологический состав; изменчивость состава цемента, как по площади простирания, так и по глубине; обводненность пород кровли и способность к расслоению. Геокриологические условия не оказывают существенного влияния на состояние пород кровли.

2. Разработанный геолого-геофизический метод позволяет прогнозировать физико-механические свойства массива горных пород в их естественном залегании, непрерывно по стволу скважины, а также использовать необходимое количество скважин на любом участке шахтного поля, что повышает достоверность прогноза горногеологических условий разработки угольных месторождений. Относительная случайная средняя арифметическая погрешность определения прочностных свойств пород составила менее 15%.

3. Обосновано использование коэффициента вариации прочностных параметров пород кровли угольных пластов, как комплексного показателя степени трещино-ватости слоистости и неоднородности массива пород.

4. Использование коэффициента запаса устойчивости (К,у) позволило скорректировать значения прочностньк параметров пород кровель, путем учета таких факторов как слоистость, трещиноватость и неоднородность массива пород, повысив тем самым надежность оценки прочностных параметров.

5. Разработана геолого-геофизическая типизация пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения по устойчивости и обрушасмости, индикаторами устойчивости которой являются: литология, мощность слоев, пределы прочности на сжатие и растяжение, значения относительно!« приведенного диаметра скважин, удельное электрическое сопротивление пород и коэффициент вариации прочностных параметров. Типизация позволяет оперативно производить районирование пород кровли по устойчивости и обрушаемости на любом участке шахтного поля пласта «Пятиметровый» по геолого-геофизическим данным, с целью выбора эффективных способов управления горным давлением,

6. По результатам исследований построены прогнозные карты геолого-геофизического районирования пород по устойчивости непосредственной и обрушаемости основной кровель пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения.

Данные карты позволяют установить площади распространения пород, образующих кровли различных классов по устойчивости и обрущасмости, что позволяет предусмотреть специальные технические мероприятия по управлению горным давлением на соответствующих участках шахтпого поля.

7. На основании анализа горно-геологических условий Нерюнгринского месторождения, даны рекомендации по выбору технологической схемы очистных и подготовительных работ разработки пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения. В соответствии с разработанной геолого-геофизической типизацией кровли по устойчивости и обрушаемости предложены эффективные способы управления горным давлением.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Солошенко A.A. Геофизические индикаторы устойчивости и обрушаемости кровель угольных пластов / A.A. Солошенко // Материалы IV гор. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов, апрель 2003 г. — Нерюнгри : Изд-во ЯГУ,

2003.-С. 92-93.

2. Солошенко A.A. Прогноз горно-геологических условий подземной отработки угольных пластов на основе геолого-геофизических данных в Южно-Якутском угольном бассейне / A.A. Солошенко // Новые идеи в науках о Земле : Материалы докл.VI междунар. конф. М,, 2003. - Т. 1. - С. 47.

3. Солошенко A.A. Построение литолого-прочностных разрезов при прогнозировании устойчивости и обрушаемости кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения / A.A. Солошенко // Пути решения актуальных проблем добычи и переработки полезных ископаемых Южной Якутии : Тезисы докладов участников II респ. науч.-практ. конф., 19-20 окт. 2004 г. - Нерюнгри : Изд-во ЯГУ,

2004. - С. 20-22.

4. Солошенко A.A. Оценка качества результатов кавернометрии скважин как прогнозирующего фактора устойчивости пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения / A.A. Солошенко // Материалы V регион, науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов, март 2004 г. - Нерюнгри : Изд-во ЯГУ, 2004. - С. 66-68.

5. Солошенко A.A. Прогноз устойчивости и обрушаемости кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения по геолого-геофизической методике / A.A. Солошенко // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири : Материалы X междунар. науч.-практ. конф., 23-24 нояб. 2004 г. — Кемерово : Изд-во ГУ КузГТУ,

2004. - С. 65-67.

6. Скоморошко Ю.Н. Анализ значимости факторов, определяющих устойчивость и обрушаемость кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского каменноугольного месторождения / H.H. Гриб, A.A. Солошенко // Горный информационно-аналитический бюллетень. Региональное приложение Якутия. — М.: Изд-во МГГУ,

2005. - Вып. 2 - С. 203-210.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

■ Подписано в печать 23.10.2006. Формат 60x84/16. Бумага тип. №2. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная. Печ. л. 1,69. Тираж 100 экз. Заказ №721-100. Издательство ТИ (ф) ЯГУ, 678960, г. Мерюнгри, ул. Кравченко. 16.

Отпечатано в ООО «Печатный дом», г. Нерюнгри, ул. Южно-Якутская, 22.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Солошенко, Андрей Анатольевич

Введение.

ГЛАВА 1. Анализ состояния и проблем прогноза устойчивости и обрушаемости кровель угольных пластов в подземных горных выработках.

1.1. Методы прогнозирования устойчивости пород кровель угольных пластов в подземных горных выработках.

1.2. Подходы при решении задач инженерно - геологического ^ прогноза устойчивости и обрушаемости пород кровель угольных пластов.

ГЛАВА 2. Анализ инженерно-геологических условий Нерюнгринского месторождения.

2.1. Общие сведения.

2.2. Структурные особенности месторождения.

2.3. Тектоника.

2.4. Угленосность месторождения.

2.5. Цитологическая характеристика месторождения. 40 '

2.6. Геокриологические условия месторождения.

2.7. Гидрогеологические условия месторождения.

2.8. Трещиноватость пород и углей.

2.9. Физико-механические свойства пород.

2.10. Расслоение пород угленосного комплекса.

ГЛАВА 3. Разработка геолого-геофизического метода прогноза физико-механических свойств для Нерюнгринского месторождения.

3.1. Целесообразность применения геолого - геофизического метода

3.2. Экспрессное изучение физико-механических свойств \ углевмещающих пород пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения.

3.2.1. Технология отбора образцов горных пород.

3.2.2. Детальное петрографическое описание керна.

3.2.3. Изготовление образцов горных пород. 69 *

3.2.4. Определение объемной плотности и акустических свойств образцов пород.

3.2.5. Определение прочностных характеристик образцов горных пород.

3.3. Оценка физико-механических свойств углевмещающих пород пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения, по результатам экспрессного опробования.

3.4. Исследование физико-механических свойств пород в их естественном залегании.

3.4.1. Геолого-геофизические предпосылки разработки методики определения ФМС пород по данным геофизических исследований скважин.

3.4.2. Определение физико-механических свойств пород по данным акустического каротажа (АК).

3.5. Разработка геолого-геофизического метода прогноза физикомеханических свойств пород Нерюнгринского месторождения.

3.5.1. Создание программного обеспечения прогноза физико-механических свойств горных пород для Нерюнгринского месторождения. 98'

ГЛАВА 4. Разработка геолого - геофизической типизации пород кровель угольных пластов.

4.1. Характеристика кровель угольных пластов.

4.2. Индикаторы устойчивости и обрушаемости кровель угольных пластов в горных выработках.

4.3. Классификация кровель угольных пластов.

4.4. Использование данных кавернометрии скважин для типизации пород кровель пласта «Пятиметровый» по устойчивости и обрушаемости.

4.5. Использование коэффициента вариации, как корректирующего параметра средневзвешенных показателей прочности пород в интервалах кровель пласта «Пятиметровый».

4.6. Типизация кровель пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения по устойчивости и обрушаемости.

4.7. Оценка устойчивости и обрушаемости кровель пласта

Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения.

ГЛАВА 5. Рекомендации по выбору технологической схемы очистных и подготовительных работ разработки пласта «Пятиметровый» и способов управления горным давлением.

5.1. Выбор технологической схемы очистных и подготовительных работ

5.2. Рекомендации по выбору способов управления горным давлением.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка геолого-геофизической типизации пород кровли угольных пластов по устойчивости и обрушаемости"

Актуальность. Коксующиеся угли Южно - Якутского угольного бассейна относятся к категории высоко дефицитных, так как являются малосернистыми, малофосфористыми и используются для выплавки высоколегированных сталей.

В настоящее время на территории Республики Саха (Якутия) добывается 14 млн. тонн угля, в том числе: 11 млн. тонн в Южно-Якутском регионе, из которых используется на территории Якутии 2,7 млн. тонн (25%), на экспорт -8,3 млн. тонн (75%) в страны Азиатско - Тихоокеанского региона.

В ближайшей перспективе на внешнем рынке для якутских углей будет складываться благоприятная экономическая ситуация:

1) согласно прогнозам специалистов к 2020 году доля потребления угля, в сравнении с жидкими энергоносителями, возрастет в мире до 60 - 70%, по России - до 30 - 35%;

2) ожидается увеличение емкости мирового рынка угля на 20 - 25%, особенно в странах Азиатско - Тихоокеанского региона.

В ближайшее время наращивание добычи дефицитных высококачественных марок углей планируется за счет подземной разработки.

Нерюнгринское месторождение, где добываются особо дефицитные коксующиеся угли, является минерально - сырьевой основой ЮжноЯкутского региона. Основное промышленное значение месторождения имеют пласты «Мощный» и «Пятиметровый». В настоящее время пласт «Мощный» отрабатывается открытым способом. Ниже пласта «Мощный» в 100 - 180 м залегает пласт «Пятиметровый», отработка которого предполагается шахтным способом.

Отсутствие опыта эксплуатации угольных месторождений шахтным способом, а так же отсутствие типизации пород кровель угольных пластов по устойчивости и обрушаемости в Южно - Якутском угольном бассейне, не позволяет с достаточной степенью надежности оценить состояние пород кровель угольных пластов.

В связи с этим, исследования, направленные на разработку типизации пород кровель пласта «Пятиметровый» по устойчивости и обрушаемости, являются весьма актуальными и имеют большое практическое значение. Данные сведения помогут при строительстве и эксплуатации горного предприятия выбирать правильную систему разработки полезного ископаемого, а так же эффективные способы управления горным давлением.

Диссертационная работа выполнялась по планам НИР Министерства образования РФ (область «Горные науки» и «Науки о Земле») в рамках тем: «Разработка методов изучения горно-геологических условий разработки угольных месторождений с использованием геофизических исследований скважин» 552.08; 550.832, «Прогноз физико-механических свойств углевмещающих пород на Нерюнгринском каменноугольном месторождении по геолого-геофизической методики» 9/2000, «Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала» 2001/2002 г.; «Построение геолого-геофизических моделей прогноза состояния и поведения массива горных пород при технологических воздействиях», № 2751499, 2002/2003 г; «Федерально-региональная политика в науке и образовании», 2003/2004 г.

Цель работы - разработать геолого-геофизическую типизацию пород по устойчивости непосредственной и обрушаемости основной кровель угольных пластов Нерюнгринского месторождения, с целью выбора эффективных способов управления горным давлением.

Идея работы заключается в использовании геофизических параметров (1у- естественной радиоактивности, Ad - отностительного диаметра скважин, рк - электрического сопротивления пород), отражающих физическое состояние массива горных пород, для характеристики устойчивости и обрушаемости пород кровель угольных пластов.

Задачи исследований:

1. Выполнить анализ методов прогноза устойчивости боковых пород на угольных месторождениях.

2. Проанализировать инженерно-геологические особенности Нерюнгринского угольного месторождения, выявить факторы$ влияющие на состояние пород кровли пласта «Пятиметровый».

3. Разработать метод прогнозирования физико-механических свойств горных пород по геофизическим данным для Нерюнгринского угольного месторождения.

4. Разработать геолого-геофизическую типизацию пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения по устойчивости и обрушаемости.

5. Выполнить районирование пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения по устойчивости ц обрушаемости.

6. Дать рекомендации по выбору технологической схемы очистных и подготовительных работ разработки пласта «Пятиметровый», а так же способов управления горным давлением.

Методы исследований. Реализация поставленной цели и вытекающих из нее задач осуществлялась с использованием комплекса методов, включающих: анализ и обобщение известных результатов исследований; анализ геолого-геофизических материалов, полученных в ходе геологоразведочных работ на Нерюнгринском угольном месторождении; обработку данных на основе законов физики, теорий упругости и прочности твердых тел с привлечением методов математической статистики и корреляционного анализа; математические методы преобразования, интерпретации геологической информации, моделирования свойств и состояния массива горных пород и геостатистический метод создания регулярных сетей.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Наиболее значимыми факторами, оказывающими доминирующее влияние на состояние пород кровель угольных пластов Нерюнгринского месторождения являются: тектонические нарушения, интенсивная трещиноватость, литологический состав, тип цемента, обводненность пород и их способность к расслоению.

2. Связь физико-механических свойств пород кровель угольных пластов п геофизическими параметрами описывается многомерными корреляционными уравнениями, позволяющими учитывать генетические и эпигенетические факторы формирования массива горных пород.

3. Коэффициент вариации прочностных параметров пород кровель угольных пластов, является комплексным показателем степени трещиноватости, слоистости, неоднородности массива горных пород и определяет их состояние, которое необходимо учитывать при проектировании горных работ.

Достоверность научных положений, выводов и результатов исследований подтверждается:

- достаточным объемом экспериментального материала (изучено 570 скважин), полученного в ходе геологоразведочных работ на Нерюнгринском угольном месторождении;

- корректной постановкой задач, на основе фундаментальных законов физики прочности твердых тел, методов математической статистики и математических методов преобразования и интерпретации геологической информации; относительная средняя арифметическая погрешность определения ФМС пород соответствует требованиям нормативных документов и составляет менее 15%; участкам с наибольшим изменением диаметров скважин (М>\,Ъ) соответствуют площади с наименее устойчивой кровлей; участки с весьма незначительным изменением диаметров скважин (Д</<1,1) соответствуют площадям с наиболее устойчивой кровлей; промежуточные участки (М=\, 1-1,2 и Ас/=1,2-1,3) соответствуют площадям с кровлей средней устойчивости.

Научная новизна работы заключается в следующем: установлены факторы (многочисленные тектонические нарушения разрывного и складчатого характера; изменчивость состава цемента, как по площади простирания, так и по глубине; обводненность пород кровель; литологический состав пород и их способность к расслоению), влияющие на состояние пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения; обосновано использование коэффициента вариации прочностных параметров пород кровель угольных пластов, в качестве комплексного показателя степени трещиноватости, слоистости и неоднородности массива горных пород Нерюнгринского месторождения; разработана геолого-геофизическая типизация пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения по устойчивости и обрушаемости.

Личный вклад автора заключается в: установлении факторов, влияющих на состояние пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения; использовании коэффициента вариации прочностных параметров пород кровель угольных пластов, в качестве комплексного показателя степени их трещиноватости, слоистости и неоднородности;

- разработке геолого-геофизической типизации пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения по устойчивости и обрушаемости;

- построении карт районирования пород кровель по устойчивости и обрушаемости пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского угольного месторождения;

- рекомендации технологической схемы очистных и подготовительных работ отработки пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения, а так же способов управления горным давлением.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты исследований позволяют:

- прогнозировать физико - механические свойства массива горных пород в их естественном залегании непрерывно по стволу скважины, с достаточной плотностью сети по площади месторождения, привлекая необходимое количество скважин;

- упростить и удешевить традиционную методику, так как разработанный метод позволяет повысить коэффициент использования геофизической информации, полученной в результате углеразведочных работ, и привлекать к исследованиям необходимое количество скважин, что повышает достоверность прогноза горно-геологических условий разработки угольных месторождений;

- оперативно (используя современные средства обработки информации) производить районирование пород кровли по устойчивости и обрушаемости на любом участке шахтного поля пласта «Пятиметровый» по геолого-геофизическим данным.

- выбирать эффективные способы управления горным давлением в соответствии с разработанной типизацией пород кровли по устойчивости и обрушаемости.

Реализация результатов.

Научные результаты и разработанный автором метод реализованы при детальной разведке Нерюнгринского угольного месторождения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на IV, V и VII региональных научно - практических конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов (Нерюнгри, 2003, 2004, 2006 гг.); VI международной конференции «Новые идеи в науке о земле» (Москва, 2003г.); II Республиканской научно-практической конференции (г. Нерюнгри, 19-20 октября 2004г.); X Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. Сибресурс 2004» (Кемерово, 2004г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти глав основного текста, заключения, списка литературы из WG наименований, 4-х приложений и содержит 191 страницу машинописного текста, 43 рисунка и 20 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Солошенко, Андрей Анатольевич

Основные результаты и выводы работы заключаются в следующем:

1. Из проведенного инженерно-геологического анализа установлено, что на состояние пород кровель угольных пластов Нерюнгринского месторождения оказывают влияние следующие основные факторы: тектонические нарушения различного характера; степень трещиноватости пород и их литологический состав; изменчивость состава цемента, как по площади простирания, так и по глубине; обводненность пород кровли и способность к расслоению. Геокриологические условия не оказывают существенного влияния на состояние пород кровли.

2. Разработанный геолого-геофизический метод позволяет # прогнозировать физико - механические свойства массива горных пород в их естественном залегании, непрерывно по стволу скважины, а также использовать необходимое количество скважин на любом участке шахтного поля, что повышает достоверность прогноза горно-геологических условий разработки угольных месторождений. Относительная случайная средняя арифметическая погрешность определения прочностных свойств пород составила менее 15%.

3. Обосновано использование коэффициента вариации прочностных параметров пород кровли угольных пластов, как комплексного показателя степени трещиноватости слоистости и неоднородности массива пород.

Использование коэффициента запаса устойчивости (К7у) позволило скорректировать значения прочностных параметров пород кровель, путем учета таких факторов как слоистость, трещиноватость и неоднородность массива пород, повысив тем самым надежность оценки прочностных параметров.

Разработана геолого-геофизическая типизация пород кровли пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения по устойчивости и обрушаемости, индикаторами устойчивости которой являются: литология, мощность слоев, пределы прочности на сжатие и растяжение, значения относительного приведенного диаметра скважин, удельное электрическое сопротивление пород и коэффициент вариации прочностных параметров. Типизация * позволяет оперативно производить районирование пород кровли по устойчивости и обрушаемости на любом участке шахтного поля пласта «Пятиметровый» по геолого-геофизическим данным, с целью выбора эффективных способов управления горным давлением. По результатам исследований построены прогнозные карты геолого - геофизического районирования пород по устойчивости непосредственной и обрушаемости основной кровель пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения. Данные карты позволяют установить площади распространения пород, образующих кровли различных классов по устойчивости и обрущаемости, что позволяет предусмотреть специальные технические мероприятия по управлению горным давлением на соответствующих участках шахтного поля.

На основании анализа горно - геологических условий Нерюнгринского месторождения, даны рекомендации по выбору технологической схемы очистных и подготовительных работ разработки пласта «Пятиметровый» Нерюнгринского месторождения. В соответствии с разработанной геолого -геофизической типизацией кровли по устойчивости и обрушаемости предложены эффективные способы управления горным давлением.

Заключение Ш

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержится решение задачи разработки типизации пород кровель угольных пластов по геолого-геофизическим данным для условий Нерюнгринского месторождения, имеющей существенное значение в области геомеханики горных пород.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Солошенко, Андрей Анатольевич, Нерюнгри

1. Бакланов В.Г. Геолого-геофизическая методика изучения физико? механических свойств угленосных пород и их устойчивости в горных выработках (на примере Воркутинского месторождения). // Автореферат дис. к. г.-м. н. Москва, 1980. - 32 с.

2. Васильев П.В., Малинин С.И., Влияние основных геологических факторов на поведение пород в горных выработках. М.: Госгортехиздат, 1960. - 190 с.

3. Временное руководство по применению вероятностно статистического метода прогнозирования устойчивости углевмещающих пород в очистных выработках Донбасса по геологоразведочным данным. М.: ДонбассНИЛ, 1975. - 32 с.

4. Временные указания по управлению кровлей в очистны;' забоях на пластах с неустойчивой кровлей с углом падения до 35°. М.: МУП СССР, 1981. - 37 с.

5. ВСЕГЕИ. Южно-Якутская угольная формация. М., Недра, 1981.1.

6. Гайдин A.M., Певзнер М.Е., Смирнов Б.В. Прогнозная оценка инженерно-геологических условий разработки месторождений твердых полезных ископаемых. М.: Недра, 1983.-310 с.

7. Гелескул М.Н., Хорин В.Н., Киселев Е.С. и др. Справочник по креплению горных выработок. Изд-е второе перераб. и доп. М. Недра, 1976,508 с. •

8. Гликман А.Г. Физика и практика спектральной сейсморазведки. www.newgeophys.spb.ru

9. Глушков Ф. П., Кириничанский Г. Т. Инженерно геологическое прогнозирование устойчивости выработок глубоких угольных шахт. - М.: Недра, 1974. - 176 с.

10. Глушков Ф.П., Кузнецов С.Г., Орлов А.А. Единая классификация кровли пологих пластов. // Уголь. 1982. № 4. - С. 6 - 9.

11. ГОСТ 21153.2 84. Породы горные. Методы определения прочности при одноосном сжатии. - М.: Изд-во стандартов, 1984. -Юс.

12. ГОСТ 21153.3 85. Породы горные. Методы определения прочности при одноосном растяжении. - М.: Изд-во стандартов, 1984.-3 с.

13. Гречухин B.B. Изучение угленосных формаций геофизическими методами. М.: Недра, 1980. - 360 с.

14. Гречухин В.В. Геологическая и экономическая эффективность геофизических методов поисков и разведки угольных месторождений Печерского бассейна. Изд-во Коми, 1970. 295 с.

15. Гречухин В.В. Петрофизика угленосных формаций. М.: Недра, 1990.-472 с.

16. Гречухин В.В., Бродский П.А., Климов А.А. и др.; Геофизические методы изучения геологии угольных месторождений. М.: Недра, 1995. - 477 с.

17. Гречухин В.В., Климов А.А., Иохин С.Б., Бакланов В.Г. Руководство по геолого-геофизической методике изучения литологии отложений угольных месторождений. М.: ВНИИГеофизика, 1980. 78 с.

18. Гриб Н.Н. Опыт применения каротажа магнитной восприимчивости при изучении угленосных отложений ЮжноЯкутского каменноугольного бассейна // Тез. докл. Международной геофизической конференции «Санкт-Петербург 95».

19. Гриб Н.Н., Самохин А.В. Физико-механические свойства углевмещающих пород Южно-Якутского бассейна. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятие РАН, 1999 г.

20. Гриб Н.Н., Самохин А.В., Черников А.Г. Методические основы системного исследования массива горных пород. Якутск: Изд-во ЯНЦСОРАН, 2000.-104 с.

21. Гриб Н.Н., Скоморошко Ю.Н., Самохин Д.А. Методы изучения физико-механических свойств горных пород. Учебное пособие. Якутск: изд-во Якутского ун-та, 2002. 177 с.

22. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. Учебник для вузов. М.: Недра, 1982.-448 с.

23. Дж. С. Дэвис. Статистический анализ данных в геологии. В 2т. -М.: Недра, 1990.-Т.1.-368 с.

24. Единая методика прогнозирования горно геологических условий разработки угольных пластов. - JL: ВНИМИ, 1982. -30 с.

25. Ельчанинов Е.А., Шор А.И., Аладышев В.П. и др.

26. Технологические схемы очистных и подготовительных работ для шахт области многолетней мерзлоты, учитывающие применение систем и средств регулирования теплового режима. ИГД им. А.А. Скочинского. М., 1987.

27. Желинский В.М. Мезозойская угленосная формация Южной Якутии. М., Наука, 1980.

28. Иванов И.П. Инженерно геологические исследования в горном деле. - Л.: Недра, 1987. - 255 с.

29. Изаксон В.Ю. Изменение напряженного состояния многолетнемерзлых горных пород при протаивании // БНТИ: проблемы горного дела Севера. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1982.

30. Изаксон В.Ю. Методы расчета устойчивости крепи выработок, пройденных комбайнами, в условиях Кузбасса: Автореферат диссертации докт. техн. наук. Кемерово, 1975. - 25 с.

31. Изаксон В.Ю., Стрельников К.М., Самохин А.В. К вопросу о прогнозе устойчивости и расчете крепи шахт и рудников Северо-Востока СССР // БНТИ: проблемы горного дела Севера. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1983.

32. Инженерно-геологическое изучение массива пород при разведке месторождений полезных ископаемых. Сборник научных трудов. М:. ВСЕГИНГЕО, 1981.72 с.

33. Инструкция и методические рекомендации по изучению инженерно геологических свойств боковых пород и прогнозу их устойчивости на угольных месторождениях. / Сост. Г.Ц, Сковорцов, JI.A. Соколовская, Б.В. Смирнов. - М.: ВСЕГИНГЕО, 1982. - 94 с.

34. Инструкция по изучению инженерно-геологических условий месторождений твердых полезных ископаемых при их разведке. -М.: Недра, 1975.-52 с.

35. Инструкция по оборудованию и эксплуатации полевой станции для определения физико-механических свойств горных пород (СФМП). Октябрьский: ВНИИГИС, 1998. - 33 с.

36. Инструкция по эксплуатации прибора-пробника БУ-39. JI-; ВНИМИ, 1978.-55 с.

37. Инструкция. Временные указания по управлению горным давлением в очистных забоях на пластах мощностью до 3,5м и с углом падения до 35°. Л., ВНИМИ, 1982 г.

38. Инструкция. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород. М., Недра, 1984.

39. Каждан А. Б., Гуськов О. И., Шиманский А. А. Математическое моделирование в геологии и разведке полезных ископаемых. М.: Недра, 1979. 68 с.

40. Каждан А.Б., Гуськов О.И. Математические методы в геологии: Учебник для вузов М.: Недра, 1990. - 251 с.

41. Килячков А.П., Брайцев А.В. Горное дело. М. "Недра" 1989. 420 с.

42. Кобилев А.Г., Лось М.М. Методика литолого фационального прогноза условий разработки угольных пластов М.: Недра, 1976. - 73 с.

43. Кобранова В.Н. Физические свойства горных пород / Под ред. В.Н. Дахнова. М.: Гостоптехиздат, 1962. - 490 с.

44. Косалапов А.Ф., Скобочкин Ю.А., Гаранин В.А., Болгарова О.С., под редакцией Зайченко В.Ю. Методическое руководство по исследованию угольных скважин методом акустического каротажа. Октябрьский: ВНИИГИС, 1980. - 127 с.

45. Косолапов А.Ф., Гаранин В.А. Перспективы применений акустического метода исследования угольных скважин в Кузбассе. В сб.: "Геофизическое обеспечение баскернового бурения угольных скважин". Ростов на - Дону, 1976. - С. 37 - 38.

46. Латышова М.Г., Вендельштейн Б.Ю., Тузов В.П. Обработка и интерпретация материалов геофизических исследований скважин. М:. Недра, 1975.-272 с.

47. Логинов М.И., Гриб Н. Н., Шафранский В. Г. Разработка и внедрение геолого-геофизических методик на Эльгинском каменноугольном месторождении // Геофизические исследования в Якутии. Якутск, Изд-во ЯГУ 1992. с. 92- 100.

48. Ломтадзе В.Д. Методы исследования физико-механических свойств горных пород. Л.: Недра, 1972. - 312 с.

49. Лукьянов В.Г., Громов А.Д. Определение параметров проходки горизонтальных горноразведочных выработок. Учебное пособие. Томский политехнический институт, 1979. 43 с.

50. Малинин С.И. Геологические основы прогноза поведения пород в горных выработках. М.: Недра, 1970. - 192 с.

51. Малинин С.И. Опыт составления карт прогноза природной устойчивости пород по разведочным данным (на примере

52. Донбасса). Краткий научный отчет. Министерство угольной промышленности СССР. Москва. 1969 г. 56 с.

53. Малинин С.И. Прогноз устойчивости пород в горных выработках шахт по разведочным данным. В кн.: "Геология угольных месторождений". Материалы III Всесоюзного совещания по твердым горючим ископаемым. T.II, "Наука", М., 1971г., с.139-155.

54. Методика разведки угольных месторождений Кузнецкого бассейна. Кемеровское книжное изд во, 1978. - 236 с.

55. Методические указания по применению экспресс методов и технических средств определения физико - механически^ свойств углевмещающих горных пород в процессе бурения. Ростов-на-Дону, ВНИГРИУголь, 1985. - 55 с.

56. Методические указания по геолого-геофизической методике изучения физических свойств пород угольных месторождений. -М.: Нефтегеофизика, 1989. 102 с.

57. Михайличенко Ф.Ф. Катков И.И. Влияние состояния образцов горных пород, извлеченных из глубины, на их физико -механические свойства // Инженерная геология. 1980. - №3. С. 69-73. г

58. Научное обеспечение развития горно-промышленных комплексов республики Саха(Якутия) / Под ред. Алексеева А.Н., Фридовского В.Ю. Новосибирск: Наука, 2003. - 383 с.

59. Ненашев Р.И., Аксененко М.И., Жингель И.П. Геологические факторы, влияющие на поведение боковых пород Прокопьевскогорайона. // Физико-механические проблемы разработки полезных ископаемых. №15, 1972. С. 10 - 21.

60. Панюков П.Н. Инженерная геология. -М.: Недра, 1978. 295 с.

61. Попов В.В. Комплексная интерпретация результатов геофизических исследований в углеразведочных скважинах. М., «Недра», 1976. 112 с.

62. Попов В.В. О возможности определения физико-механических свойств горных пород по комплексу геофизических измерений. Сб.: "Изучение физико-механических свойств пород в Донбассе". Донецк, 1969.

63. Попов В.В., Синеокий А.П., Чумаченко О.М. Оценка физико-механических свойств углевмещающих пород и прогнозирование устойчивости выработок по комплексу геофизических измерений в скважинах. Мингео СССР, ДонбассНИЛ, 1973.

64. Приходько Ю.Н. О прогнозе устойчивости кровель угольных пластов по геологоразведочным данным. // Геология и разведка. №2, 1974. С. 89 - 92.

65. Рекомендации по определению полного паспорта прочности и деформируемости горных пород. JL: ВНИМИ, 1988. - 52 с.

66. Ржевский В.В., Новиков Г.Я. Основы физики горных пород. М: Недра, 1984. - 359 с.

67. Руководство по геолого геофизической методике изучения и прогноза устойчивости горных пород на стадии разведки угольных месторождений. - М.: ВНИИГеофизика, 1981. - 83 с.

68. Руководство по геолого геофизической методике изучения физико - механических свойств угленосных пород в разреза^ скважин.-М.: ВНИИГеофизика, 1981. - 83 с.

69. Руководство по изучению геологического строения шахтных полей при подземной разработке угольных месторождений. -Л.: ВНИМИ, 1967. 313 с.

70. Руководство по геолого-геофизическим исследованиям параметрических скважин на стадии разведки угольных месторождений. Октябрьский: ВНИИГИС, 1991. - 121 с.

71. Руководство по геолого-геофизической методике изучения литологии отложений угольных месторождений. Гречухин В. В , Климов А. А., Иохин С. Б., Бакланов В. Г. М.: ВНИИГеофизика, 1980. 78 с.

72. Свержевский В.Л, Субботин В.П. Прочностные свойства пород среднего карбона юго-западной части Донецкого бассейна. /< Уголь, №1, 1969. С. 34 - 36.

73. Сенук Д.П. Изменение напряжений в породах месторождений Севера. Новосибирск: Наука, 1983. - 191 с.

74. Скворцов Г.Г., Фромм В.В. Инженерно геологическое изучение глубоких горизонтов месторождений полезны:; ископаемых при разведке. - М.: Недра, 1970. - 107 с.

75. Скворцов Г.Г. Романовская Л.И. Инженерно-геологические прогнозы условий разработки месторождений твердых полезных ископаемых: методические указания. М.: Госгеолиздат, 1961. -84с.

76. Скоморошко Ю.Н. Оценка устойчивости горных пород в бортах карьеров по результатам геофизических исследований скважин (на примере Эльгинского каменноугольного месторождения). // Автореферат канд. Диссертации. Хабаровск, 2001 г. 24 с.

77. Скуба В.Н. Совершенствование разработки угольных месторождений области многолетней мерзлоты. Якутск: Кн. Изд-во, 1974.-319 с.

78. Скуба В.Н. Исследование устойчивости горных выработок i> условиях многолетней мерзлоты. Новосибирск: Наука, 1974. -115 с.

79. Слепцов А.Е. Механизация очистных работ и управление кровлей на россыпных шахтах Севера. Якутск: проблемы горного дела Севера. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1983. - 150 с.

80. Смирнов Б.В. Методика прогнозирования устойчивости углевмещающих пород в подземных выработках. Ростов - на - Дону: ДонбассНИЛ, 1971. - 43 с.

81. Смирнов Б.В., Дымна А.И., Трунов Б.Д. Прогнозирование устойчивости углевмещающих пород на основе вероятностностатистической классификации. Ростов - на - Дону:1 ДонбассНИЛ, 1975. 25 с.

82. Смирнов Б.В. Теоретические основы и методы прогнозирования горно геологических условий добычи полезных ископаемых по геологоразведочным данным. - М.: Недра, 1976. - 120 с.

83. Солошенко А.А. Геофизические индикаторы устойчивости и обрушаемости кровель угольных пластов. // Материалы IV ой региональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. Г. Нерюнгри 2003 г.

84. Солошенко А.А. Оценка качества результатов кавернометрии скважин как прогнозирующего фактора устойчивости породкровли пласта пятиметровый Нерюнгринского месторождения. //

85. Труды V региональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. Г. Нерюнгри 2004 г.

86. Сонин Н.В. Изучение физико-механических свойств вмещающих пород угленосного карбона Луганской области по данным разведочных работ. В кн.: "Изучение физико-механических свойств горных пород в Донбассе", 1969. С. 92 - 97.

87. Спроге А.О., Рудай И.Л. Влияние глубины разработки на деформации подготовительных выработок в шахтах

88. Карагандинского бассейна // Уголь. 1966. - № 12. - С. 713.

89. Ю2.Тищенко Т.В. Прогнозная инженерно-геологическая оценка безопасности горных работ на глубоких структурных горизонтахугольных месторождений. Горный информационно-аналитический бюллетень № 6 июнь 2001 г., стр. 97-100.

90. Требования к определению механических свойств горных пород при геологическом изучении полей шахт Министерства угольной промышленности СССР (при разведке, строительстве, реконструкции и эксплуатации). Л.: Изд - во В НИМИ, 1977.- 94 с.

91. Труды ВСЕГЕИ, Новая серия, том 306. Стратиграфия, палеогеография, литология Южно-Якутского угольного бассейна и прогноз его угленосности. Ленинград, 1979.

92. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. Л.: Недра, 1989. - 488 с.

93. Угольная база России. Том V. Книга 2. Угольные бассейны к месторождения дальнего Востока России. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. - 638 с.

94. Угольные бассейны и условия их формирования: Сб. науч. тр.- М.: Наука, 1983. 246 с.

95. Ю8.Фром В.В., Михайличенко Ф.Ф. Применение полевой инженерно-геологической лаборатории для определения физико-механических свойств скальных грунтов // Определение физико-механических свойств пород полевыми методами. М.: ВСЕГИНГЕО, 1985.- 178 с.

96. Швецов М.С. Петрография осадочных пород. М.: Госгеолиздат, 1958. - 360 с.

97. Шерстов В.А., Скуба В.Н. Повышение устойчивости россыпных шахт Севера. Новосибирск: Наука, 1980. 55 с.фондовая литератураК

98. Ш.Алексеев В.Н., Пахомов А.Н., Пичурина Л.Д., и др. Отчет. Геологическое строение и угленосность толщи ниже пластя

99. Мощного. ЯАССР, п. Чульман. Фонды ГГГП «Южякутгеология» 1976. 54с.

100. Власов В.М. Закономерности образования и изменения угленосной формации в Чульманской впадине Южно-Якутского бассейна и прогноз ее угленосности. Фонды филиала «Южноякутска^ экспедиция».

101. Логинов М.И., Гриб Н.Н. и др. Определение физико -механических свойств углевмещающих пород Эльгинского месторождения по данным ГИС. Отчет, фонды ГГГП "Южякутгеология" 1988. 176с.

102. Номинханов В.В., Дидоренко Н.М., Акишина В.П. и др. Отчет «О результатах детальной разведки пласта Пятиметрового Нерюнгринского каменноугольного месторождения». Фонды ГГГП «Южякутгеология»