Разработка способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных зонах месторождений Горной Шории

Белоусов, Евгений Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных зонах месторождений Горной Шории
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Разработка способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных зонах месторождений Горной Шории"

На правах рукописи

Белоусов Евгений Александрович

Разработка способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных зонах месторождений Горной Шории

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск-2006

Работа выполнена в Институте горного дела Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель — доктор технических наук

Еременко Андрей Андреевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Кулаков Геннадий Иванович доктор технических наук Фрянов Виктор Николаевич

Ведущая организация — Кузбасский государственный

технический университет

Защита диссертации состоится 6 октября 2006 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д003.019.01 в Институте горного дела СО РАН по адресу: 630091, г. Новосибирск-91, Красный проспект, 54.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГД СО РАН. Автореферат разослан 5 сентября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

-Федулов А. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Железорудные месторождения Горной Шории разрабатываются на больших глубинах в условиях действия высоких тектонических напряжений и нарушенности массива горных пород. Руды и породы прочные, хрупко разрушаются под нагрузкой, способны накапливать значительную упругую энергию деформаций; около 90% пород удароопасны. При этом развитие горных работ связано с ростом объемов проведения капитальных выработок, расположенных в лежачем боку месторождения, которые имеют большой удельный вес, и их длина на отдельных рудниках изменяется от сотен до тысяч метров. - • ■

До настоящего времени устойчивость горных выработок в большинстве случаев обеспечивалась за счет применения железобетонной и монолитной бетонной крепей. Часто бетонная крепь не обеспечивает их надежного поддержания. Особая роль отводится облегченным типам крепей, таким как анкерная и набрызгбетонная, которые являются одними из средств крепления в условиях больших глубин. В этом случае возникает необходимость детального исследования влияния технологии разработки на особенности проведения и крепления выработок в условиях напряженно-деформированного состояния массива горных пород с учетом использования шпуровых зарядов ВВ, контурных шпуров, параллельно-сопряженных скважин и шпуров, камуфлетного взрывания и др.

Поэтому разработка и обоснование способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных условиях является актуальной научной и практической задачей.

Целью работы является обоснование способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных условиях.

Идея работы состоит в использовании закономерностей пространственного распределения динамических явлений в лежачем боку удароопасных железорудных месторождений для разработки способов проведения и крепления капитальных выработок.

Задачи исследований:

— определить влияние динамических явлений на состояние капитальных горных выработок;

— установить основные закономерности пространственного распределения динамических явлений в лежачем боку удароопасных железорудных месторождений;

— разработать и обосновать эффективные способы проведения и крепления капитальных выработок в условиях удароопасного состояния массива горных пород.

Методы исследований включают анализ и обобщение экспериментальных данных геофизических методов контроля состояния массива горных пород; аналитические исследования полей напряжений для реальных условий железорудных месторождений.

Основные научные положения, защищаемые автором:

— уровень и интенсивность динамических явлений в лежачем боку месторождений в зонах массива горных пород, примыкающих к капитальным выработкам, определяется последовательностью отработки технологических блоков на разных глубинах;

— по интенсивности проявлений горного давления в динамической форме в капитальных выработках под влиянием очистных работ выделяются две зоны, первая — с максимальной сейсмической энергией динамических явлений протяженностью от 20 до 400 м, вторая — с минимальной энергией динамических явлений от 400 до 900 м;

— подвигание забоя и перемещение опорного давления вглубь массива горных пород при проведении и креплении капитальных выработок достигается разупрочнением призабойного массива применением контурного взрывания с элементами армирования и удлиненных наклонных оконтуривающих шпуров, параллельно-сопряженных скважин и шпуров с неэлектрической системой инициирования зарядов ВВ;

— повышение безопасности и эффективности горных работ в массиве с тектоническими полями напряжений достигается путем применения комбинированных облегченных типов крепей, включающих набрызгбетон, набрыз-гбетон — анкера, набрызгбетон - анкера - металлическая сетка, набрызгбетон - анкера — металлическая сетка - набрызгбетон.

ным наблюдениям за состоянием горных выработок, проявлением горного давления в них в динамической форме, анализом результатов натурных наблюдений.

Новизна научных положений:

— установлена закономерность пространственного распределения динамических явлений с разной сейсмической энергией в лежачем боку месторождений в зависимости от местоположения технологических блоков в шахтном поле;

— установлена протяженность зон в массиве горных пород, где расположены капитальные выработки, с максимальной и минимальной сейсмической энергией динамических явлений;

— выявлено влияние расположения анкеров в шпурах, шпуров и компенсационных скважин, контурного взрывания с элементами армирования, оформления врубовых полостей на параллельно-сопряженные скважины и использование неэлектрической системы инициирования зарядов ВВ, на увеличение величины подвигания забоя и перемещение опорного давления вглубь массива горных пород; обоснованы и предложены комбинированные облегченные типы крепей, используемые в удароопасных условиях.

Личный вклад автора состоит в: оценке состояния капитальных горных выработок при динамических явлениях; выявлении основных закономерностей распределения толчков в лежачем боку удароопасного месторождения при ведении горных работ; разработке новых способов проведения и крепления выработок в ударопасных условиях на месторождениях Горной Шории.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработаны новые способы проведения и крепления выработок в массиве с тектоническими полями напряжений, обеспечивающие повышение безопасности и эффективности горных работ.

Реализация работы в промышленности

Диссертация выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ ИГД СО РАН и ОАО «ВостНИГРИ», при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты №№ 02-05-64240, 02-05-79183, 04-05-79020), в рамках научной школы академика РАН М. В. Курлени (№ НШ 2273.2003.5).

Научные результаты и практические рекомендации, разработанные автором, внедрены на удароопасном Шерегешевском месторождении, экономический эффект от их внедрения составил более 500 тыс. руб. (в ценах 2006 г.).

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на Международном научном симпозиуме «Неделя горня-ка-2003» (Москва, 2003 г.), на IV Международной научно-практической конференции «Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых» (г. Новосибирск, ИГД СО РАН, 2003, 2004 г. г.); на научно-технических конференциях ОАО «Евразруда» (г. Новокузнецк, г. Абаза, 2004,2006 г.г.).

Публикации

По результатам выполненных исследований опубликовано 12 печатных работ, включая 2 патента РФ.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из 4 глав, введения и заключения, изложенных на 167 страницах машинописного текста, содержит 46 рисунков, 27 таблиц, список литературы из 193 наименований и 4 приложений.

Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам лаборатории физико-технических геотехнологий за ценные замечания при выполнении и обсуждении результатов исследований, а также сотрудникам лаборатории проведения и крепления горных выработок ВостНИГРИ, Горно-Шорского и Таштагольского филиалов ОАО «Евразруда», службам ППГУ рудников за советы и помощь, оказанную при выполнении исследований.

Содержание работы

В первой главе выполнен краткий обзор геологической, горнотехнической и геомеханической характеристик месторождений Горной Шории, изучен опыт проведения и крепления капитальных горных выработок в условиях напряжен но-деформированного состояния горных пород.

В Горной Шории расположены крупные отроги Алтае-Саянской складчатой горной области, где природа создала группу железорудных месторождений: Таштагольская, Шерегешевская и др.

Характерной особенностью региона является сейсмическая активность, обусловленная глубинными тектоническими процессами, высоким уровнем напряжений, и склонных к хрупкому разрушению горных пород.

Большой вклад в изучение геомеханического состояния массива горных пород на рудных месторождениях внесли С. А. Батугин, П. В. Егоров, А. А. Еременко, В. А. Квочин, М. В. Курленя, Г. И. Кулаков, Л. М. Лазаревич, Т. И. Лазаревич, А. В. Леонтьев, Т. В. Лобанова, А. Т. Шаманская, Б. В. Шрепп и др. Исследования природного поля напряжения показали, что максимальное главное напряжение а\ направлено вдоль простирания месторождений. Вкрест простирания действуют напряжения <т2 и их величина равной \,ЪуН . Соотношения главных напряжений: ег,: аг: 2,5:1,3:1,0, где сг,, а2 — горизонтальные тектонические напряжения, <т3 - вертикальное напряжение.

Разработка запасов железных руд осуществляется системой этажного принудительного обрушения со взрывной отбойкой блоков на зажатую среду и компенсационные камеры пучковыми сближенными и вертикальными концентрированными зарядами взрывчатого вещества (ВВ). Очередность ведения горных работ и производство технологических взрывов различной мощности оказывают существенное влияние на массив горных пород в лежачем боку месторождения, где расположены капитальные выработки. При этом регистрируются динамические явления в форме микроударов, толчков, стреляний и т.п. В связи с этим особую актуальность приобретает задача теоретического и экспериментального определения пространственного распределения динамических явлений во вмещающем массиве в области строительства капитальных горных выработок.

Значительный вклад в исследования представлений о напряженном состоянии массива горных пород и объяснению явлений со сводообразованием в шахтах внесли российские и зарубежные ученые: С. Т. Авершин, Н. С. Булычев, А. Н. Динник, Б. А. Картозия, М. В. Курленя, Г. И. Кулаков, М. М. Протодьяконов, А. Г. Протосеня, В. Риттер, О. Д. Хвольсон, Е. И. Шемякин и др. В их работах предложены теоретические модели разрушения горных пород, определены основные факторы, способствующие зарождению и развитию очагов динамических явлений, и изучено влияние горного давления на устойчивость выработок.

Проблеме проведения и крепления горных выработок в шахтах посвящено множество исследований, результаты которых изложены в работах следующих ученых: С. Т. Авершина, Н. С. Булычева, В. Е. Беликова, В. С. Ва-

щенко, П. М. Вольфсона, Л. И. Копытова, Н. И. Мельникова, В. В. Першина, А. Г. Протосени, В. Н. Ревы, В. А. Редькина, М. А. Розенбаума, С. Б. Стажев-скох-о, В. А. Ускова, А. И. Федоренко, В. П. Фролова, В. Я. Шапиро, Ю. А. Щевелева и др.

Анализ и обобщение теоретических и экспериментальных работ показали, что при проведении и креплении горных выработок применяются компенсационные шпуры и скважины, бетонная, металлическая арочная и анкерная крепи и др., способствующие получению максимальной величины подви-гания забоя с обеспечением несущей способности массива. Выявлено, что при проведении горных выработок равновесие пород нарушается, происходит перераспределение первоначальных напряжений, деформация пород проявляется в смещениях стенок и кровли выработок, прогибах слоев, появлении трещин и обрушении горных пород.

Несмотря на многочисленность выполненных исследований, недостаточно изучены особенности влияния динамических явлений на состояние капитальных выработок и поведение при этом массива горных пород в лежачем боку удароопасных месторождений под воздействием горных работ. Не в полной мере разработаны эффективные способы проведения и крепления выработок в массиве с тектоническими полями напряжений.

На основе анализа состояния вопроса, показавшего актуальность проблем в области проведения и крепления выработок в неустойчивых горных породах, определены цель и задачи исследований.

Во второй главе изложены результаты исследований напряженно-деформированного состояния (НДС) массива горных пород в лежачем боку удароопасных железорудных месторождений при ведении горных работ.

Исследования НДС массива горных пород осуществлялись методами: микросейсмическим, электрометрическим и естественного электромагнитного излучения. Оценка состояния массива горных пород также производилась с помощью энергетического критерия удароопасности, в качестве которого принято отношение сейсмической энергии, накопленной в массиве горных пород, к потенциальной энергии, заключенной во взрыве заряда ВВ. Экспериментальные исследования проводились в районе капитальных выработок на Таштагольском и Шерегешевском месторождениях при отработке ряда технологических блоков с массовым обрушением руд комбинированными зарядами ВВ с инертными промежутками и направленного действия.

За период с 1995 по 2005 г.г. на Таштагольском месторождении осуществлялись работы в околоствольном дворе ствола Сибиряк, проводилась уг-лубка ствола Западного, крепление емкостного бункера комплекса подземного дробления на гор. -350 м, проведение квершлагов на стволы и др., крепление выработок выполнялось железобетонной, анкерной и набрызгбетонной крепями, а также СВП-17. В этот период в районе капитальных выработок происходили микроудары, стреляния и заколообразования с суммарной сейсмической энергией от 2,5-4,2-105 до 1,4-107 Дж. Отмечен рост сейсмической энергии динамических явлений, их миграция в массиве горных пород в районе порожнякового квершлага, стволов Западного и Нового Капитального, особенно в 1995-1999 г.г. Например, при силе толчка, равного 1,6-105 Дж, в стволе Западном была нарушена армировка и отмечено сжатие проводников (рис. 1).

Рис. 1. Карта сейсмической активности за 1995 г. 1 — динамические явления;

1 -4 — энергетический класс; 10800-11800 и 11800-12600 —- координаты X и У

Изучена геодинамическая обстановка в районе руддвора стволов Сибиряк, Северный и квершлага. Электрометрические измерения в течение года показали периодическое снижение электрометрического коэффициента Кр от 2-8 до 0,7-1,2. При этом зарегистрированы толчки с энергией 5,3102-2,1-106 Дж (рис. 2).

Д*п

Рис. 2. Изменение Кр в течеиие 2000 г. в северном квершлаге гор. -280 м

Выявлено, что в последние годы при отработке блоков на северном фланге (№№ 0, 1, 1 и 11) и центральной части (№№ 23, 24, 17 (I, И очереди)), на южном фланге (№№ 35, 30) и Юго-Восточном участке (№№ 1, 2) происходят толчки в районе стволов Западного, Южного, Северного и Нового Капитального с энергией 1,4-6,4-104 Дж.

Установлено, что с увеличением глубины разработки месторождений от 400 до 900 м и энергии динамических явлений, объем разрушений в капитальных выработках возрастает, особенно в районе квершлагов и стволов, и составляет 0,2-5 м3 и более (рис. 3). Кроме этого, наблюдается треск, трещины в горных породах и в бетонной крепи, большой приток воды и др.

Рис. 3. Изменение объемов разрушений в капитальных выработках при динамических явлениях с различной интенсивностью

Установлено, что на Шерегешевском месторождении динамические явления происходят в районе грузового квершлага участка Подруслового и во вмещающем массиве Главного и Болотного участков.

Определены условия формирования динамической обстановки на месторождениях. Как показывают статистические наблюдения, максимум проявлений горного давления в динамической форме в последние годы связан со взрывными работами, причем массив горных пород на стыке участков Болотного и Главного отнесен к опасному по горным ударам. Установлена закономерность распределения в массиве горных пород динамических явлений в лежачем боку месторождения в зависимости от местоположения очистных блоков. Установлено, что при выемке блоков на северном фланге и в центральной части месторождения происходят толчки в районе стволов Западного, Северного и Нового Капитального с энергией от 2,4 до 1,7-104 Дж и квершлагах — от 9,4 до 106 Дж (рис. 4).

109 ~ ~~ ~ --"--

108

107

106

105

104

'ю3

10°

| 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

Рис. 4. Изменение сейсмической энергии динамических явлений в лежачем боку месторождения при ведении очистных работ: 1 — на сопряжении грузового квершлага с полевым штреком; 2 — на сопряжении порожнякового квершлага с полевым штреком; 3 — ствол Западный; 4 — ствол Новый Капитальный; 5 — ствол Северный; 6 — ствол Южный; 7 — склад взрывчатых материалов (ВМ); / — расстояние от центра очистных блоков до очагов динамических явлений

Уменьшение энергии Е динамических явлений при увеличении расстояния I аппроксимируется степенной функцией 1§ = А/Г, где константы А и а изменяются в пределах 14,06^67,91 и 0,19-Ю,56, соответственно.

Отработка блоков на южном фланге месторождения вызывает толчки в районе ствола Южного и на сопряжении порожнякового квершлага с полевым штреком, при этом энергия толчков изменяется от 6,4 до 106 Дж. Определены приведенные расстояния от центра отрабатываемых блоков до очагов динамических явлений, которые колеблются от 15-20 до 650-900 м.

В третьей главе приведены исследования по разработке и обоснованию способов проведения и крепления капитальных выработок в массиве горных пород с тектоническими полями напряжений.

Разработаны и испытаны эффективные способы проведения и крепления горных выработок в массиве горных пород, позволяющие увеличить уход забоя за цикл с перераспределением и снижением концентрации напряжений на контуре выработок, включающие разупрочнение призабойного массива с одновременной установкой опережающей поддерживающей крепи, применение контурного взрывания с элементами армирования и податливости удлиненных оконтуривающих шпуров, а также параллельно-сопряженных скважин и шпуров с использованием неэлектрической системы инициирования зарядов ВВ.

Управление горным давлением и обеспечение безопасности работ достигаются путем установки в кровле наклонных анкеров. Установлено, что увеличение удельного электросопротивления в массиве в 1,4-3 раза достигается при взрывании шпуров в забое на компенсационную скважину и детонирующего шпура в наклонных анкерах, при этом максимум опорного давления перемещается вглубь массива на 400 мм.

Выявлено, что при помещении в верхние концы наклонных анкеров дополнительных зарядов ВВ при взрывании создается раздробленная зона в массиве горных пород с интенсивной разгрузкой в зоне опорного давления.

Для повышения устойчивости горных выработок осуществляют контурное взрывание с элементами армирования шпуров. Предложены новые схемы расположения контурных шпуров: шпуры бурят под углом к оси выработки вглубь массива и располагают с элементами армировки в своде выработки.

Для обеспечения длительной и надежной эксплуатации выработок в условиях высокого горного давления шпуры приконтурного ряда бурят в 2 раза длиннее, чем врубовые и вспомогательные со снижением расхода ВВ на 810% и повышением электросопротивления в массиве в 100 раз и более (рис. 5,6).

А-А

в)

Конструкция шпуровых зарядов № шпуров: 1 -11,14-35,3-41

I___АМ

N8 шпуров 12,13, 36, 37, 38

Рис. 5. Схемы расположения шпуров и скважины при проведении квершлага: а) — расположение шпуров, б) — конструкция шнуровых зарядов ВВ: I — капсюль-детонатор; 2 — патрон-боевик; 3 — заряд ВВ

Рис. 6. Изменение электросопротивления при проведении квершлага. 1,2 — соответственно, до и после взрывания

Разработана конструкция прямых врубов с компенсационными 2-мя и 3-мя параллельно-сопряженными скважинами (рис. 7, табл.). Применение 3-х сопряженных скважин позволило увеличить электросопротивление в массиве горных пород от 0,5-1 до 10 Ом-м.

Разработаны паспорта буровзрывных работ при проведении выработок с использованием неэлектрической системы инициирования заряда В В (СИНВ). Выявлено, что использование СИНВ позволило увеличить объем отбитой горной массы в 1,2-1,3 раза.

а)

работки: а) схема расположения шпуров и скважин в выработке; б) схема вруба; в) конструкция заряда ВВ; I - параллельно сопряженные скважины; II - бумажный пыж; III - капсюль-детонатор; IV - патроны из аммонита 6ЖВ

Таблица

Паспорт буровзрывных работ

Крепость пород Количество шпуров, шт. Глубина шпуров, м Всего шпуро метров Диаметр шпуров, мм

вруб. вспом. оконт. всего

вруб. вспом. оконт.

12+14 4 17 14 35 2,5 2,5 2,5 87,5 40+43

Тип ВВ Масса заряда, кг Количество заряженных шпуров, шт. Расход ВВ, за цикл

ВВ, кг кд, шт ОШ,м

вруб. вспом. оконт.

Аммонит 6ЖВ 2,5 2.5 2,5 35 87,5 35 140

КИШ Уход забоя за цикл, м Отбито горной массы, м1 Удельный расход шпм/м3 Расход ВВ на 1 м '

ВВ, кг кд, шт. ОШ, м

0,95 2,4 22,27 3,9 3,9 1,5 6,3

В четвертой главе приведены результаты исследований по совершенствованию способов проведения и крепления капитальных горных выработок в напряженно-деформированном массиве горных пород. Переход разработки рудных тел на большие глубины и отнесение частей Таштагольского и Шсре-гешевского месторождений к опасным по горным ударам обусловило необходимость решения принципиально новых задач по условиям применения способов проведения и крепления капитальных выработок. На месторождениях капитальные выработки в основном находятся вне зоны влияния очистных работ.

Выявлено, что в зависимости от расположения выработок относительно направления действия главных составляющих поля напряжений, устойчивость выработок различна.

С учетом соотношения главных нормальных напряжений в массиве горных пород на глубине 400-900 м, определения напряжений в кровле и в боках выработок, коэффициентов устойчивости и структурного ослабления (категорий устойчивости, установленных для условий месторождений Горной Шории к.т.н. А. И. Федоренко), предложены облегченные виды крепей: на-брызгбетонная, набрызгбетон - анкерная, набрызгбетон — анкера - металлическая сетка и набрызгбетон — анкера - металлическая сетка - набрызгбетон (рис. 8). Выполнены расчеты, которые позволили установить рациональные параметры крепей. На основании проведенных исследований разработана методика, позволяющая выбирать рациональные конструкции облегченных крепей в условиях удароопасности.

Разработаны новые паспорта на проведение и крепление выработок в руддво-рах стволов, включающие применение шпуров или скважин, поэтапное оформление заходок и использование анкерной крепи, позволяющие увеличить несущую способность массива и выход горной массы с 1 м шпура на 10-15%.

Разработаны профилактические мероприятия по снижению удароопасности при проведении и креплении капитальных горных выработок. Экономический эффект от внедрения результатов исследования в производство составил более 500 тыс. руб. (в ценах 2006 г.).

Заключение

В диссертации, являющейся научной квалификационной работой, изложены научно обоснованные технические и технологические разработки, имеющие существенное значение для экономики, заключающиеся в разработке и обосновании способов проведения и крепления капитальных горных выработок в удароопасных условиях, позволяющих обеспечить повышение безопасности и эффективности отработки железорудных месторождений Горной Шории.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Определены условия формирования удароопасной ситуации в лежачем боку месторождений, где расположены капитальные горные выработки. Установлен рост сейсмической энергии динамических явлений и снижение электросопротивления в массиве горных пород и их миграция на различных рудных участках месторождения в зонах массива, примыкающих к капитальным горным выработкам. Выявлено, что при увеличении глубины разработки от 400 до 900 м и сейсмической энергии динамических явлений от 4,2 до 1,4-107 Дж объемы разрушений в капитальных горных выработках возрастают от 0,2 до 5 м3 и более.

2. Установлена закономерность пространственного распределения динамических явлений с разной сейсмической энергией в массиве горных пород в районе квершлагов, околоствольных выработок и стволов в зависимости от местоположения очистных блоков. Выявлена главная особенность сейсмоак-тивности: выемка блоков на северном фланге и центральной части месторождения провоцирует толчки с энергией от 4,2 до 2,5-105 (106) Дж в районе квершлагов и стволов; отработка блоков на южном фланге месторождения — с энергией 6,4-106 (Ю7) Дж в районе сопряжений и квершлагов с полевыми штреками и стволами.

3. Определены приведенные расстояния от центра технологических блоков до очагов толчков, которые колеблются от 15-20 до 650-900 м. Установлено, что максимальная сейсмическая энергия динамических явлений наблюдается в районе складов ВМ, околоствольных дворах и стволах на расстояниях от 20 до 400 м, минимальная — в районе квершлагов, сопряжения квершлагов с полевыми штреками и стволами на расстояниях 400 и 900 м.

4. Установлено, что увеличение величины подвигания забоя и перемещение опорного давления вглубь массива горных пород при проведении и креплении капитальных горных выработок достигается взрыванием зарядов ВВ в анкерах, расположенных в наклонных шпурах в кровле выработок и шпуров на компенсационные скважины; контурным взрыванием с элементами армирования шпуров в сводах выработок; оформлением врубовых полостей на две и три параллельно-сопряженные скважины; бурением приконтур-ного ряда шпуров в 1,5-2 раза длиннее, чем врубовых и вспомогательных шпуров и путем использования неэлектрической системы инициирования зарядов ВВ.

5. Обоснованы и предложены комбинированные облегченные типы крепей, включающие набрызгбетон, набрызгбетон - анкера, набрызгбетон - анкера - металлическая сетка, набрызгбетон — анкера - металлическая сетка -набрызгбетон, а также разработаны новые паспорта на проведение и крепление выработок большого сечения в руддворах стволов, позволяющие повысить безопасность и эффективность горных работ. Разработаны профилактические мероприятия по снижению удароопасности при проведении и креплении горных выработок.

6. Результаты работы внедрены при сооружении капитальных горных выработок. Реализация разработанных способов и рекомендаций обеспечивает снижение стоимости проведения и крепления горных выработок и составляет в среднем на 1 м выработки 1042 руб. по действующим ценам.

Основные научные и практические результаты диссертации изложены в следующих опубликованных работах:

1. Еременко А. А. Геомеханическая оценка условий и обоснование технологии отработки рудных участков Шерегешевского месторождения [Текст] / А. А. Еременко, В. А. Еременко, П. А. Филиппов, Б. А. Белоусов // Научно-технический прогресс — основа развития Шерегешевского рудника. — Кемерово, СИНТО, Новосибирск: ЦЭРИС, 2002. — С. 248-257.

2. Филиппов П. А. Прогноз устойчивости пород на глубоких горизонтах Шерегешевского месторождения [Текст] / П. А. Филиппов, В. Н. Филиппов, Е. А. Белоусов, В. А. Усков // Научно-технический прогресс — основа развития Шерегешевского рудника. — Кемерово, СИНТО, Новосибирск: ЦЭРИС, 2002, —С. 276-278.

3. Филиппов П. А. Технологические аспекты отработки участка Подрусловый Шерегешевского месторождения месторождения [Текст] / П. А. Филиппов, Л. М. Цинкер, В. А. Квочин, Е. А. Белоусов // Научно-технический прогресс

— основа развития Шерегешевского рудника. — Кемерово, СИНТО, Новосибирск: ЦЭРИС, 2002. — С. 96-100.

4. Шрепп Б. В. Оценка удароопасности и разаработка противоударных мероприятий при эксплуатации Шерегешевского месторождения [Текст] / Б. В. Шрепп, Д. В. Бушин, А. Г1. Гайдин, В. В. Дорогунцов, Е. А. Белоусов // Научно-технический прогресс — основа развития Шерегешевского рудника.

— Кемерово, СИНТО, Новосибирск: ЦЭРИС, 2002. — С. 268-272.

5. Еременко А. А. Геомеханическая оценка условий и обоснование технологии отработки рудного участка на Шерегешевском месторождении [Текст] /

A. А. Еременко, В. М. Серяков, А. П. Гайдин, Е. А. Белоусов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — М.: МГГУ. — 2003. — № 6. — С. 192-195.

6. Еременко А. А. Проведение и крепление выработок на железорудных месторождениях, опасных по горным ударам [Текст] / А. А. Еременко,

B. Н. Филиппов, В. В. Дорогунцов, Е. А. Белоусов, А. И. Федоренко // Труды IV научно-практической конференции «Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых». — Новосибирск: ИГД СО РАН. — 2005.

— С. 77-81.

7. Волченко Г. Н. Способ отбойки очистных блоков при их встречно-направленном обуривании [Текст] / Г. Н. Волченко, В. Н. Уваров, Е. А. Белоусов и др. // В научно-техн. сб. «Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых. — Новокузнецк: СибГИУ. — 2005. — С. 56-62.

8. Еременко А. А. Оценка степени удароопасности массива горных пород при отработке Шерегешевского месторождения [Текст] / А. А. Еременко, В. М. Серяков, Е. А. Белоусов и др. // Труды международной конференции «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли», ИГД СО РАН (1015.10.2005 г.) — Новосибирск: ИГД СО РАН. — 2005.

9. Еременко В. А. Районирование выработок по способам крепления в условиях Шерегешевского месторождения [Текст] / В. А. Еременко, В. Н. Филиппов, Е. А. Белоусов и др. // Горный информационно-аналитический бюллетень. — М.: МГГУ. — 2005. — № 9. — С. 46-57.

10. Белоусов Е. А. Разработка и основание способов проведения и крепления капитальных горных выработок в условиях удароопасности массива горных

пород [Текст] / Е. А. Белоусов // — Кемерово, Вестник КузГТУ, 2006. (принята в печать).

11. Патент РФ № 2229682. Скважинный заряд / ОАО «ВостНИГРИ». — Опубл. 18.12.01, Бюл. № 15 от 27.05.04 (В. Н. Уваров, А. В. Дорогунцов, Е. А. Белоусов и др.).

12. Патент РФ № 2232892. Способ отбойки полезных ископаемых в подземных условиях / ОАО «ВостНИГРИ». — Опубл. 1.07.92, Бюл. № 20 от 20.07.04 (Г. Н. Волченко, П. А. Филиппов, Е. А. Белоусов и др.).

Подписано к печати 28.08.2006. Формат 68x84/16. Печ. л. 1. Тираж 100. Заказ № 15.

Институт горного дела СО РАН Красный проспект, 54, 630091, Новосибирск

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Белоусов, Евгений Александрович

Введение

1. Современное состояние вопроса

1.1. Краткая геологическая, горнотехническая и геомеханическая характеристики Шерегешевского и Таштагольского месторождений

1.2. Исследования в области строительства горных выработок. Опыт проведения и крепления выработок в условиях высокого горного давления

1.3. Анализ устойчивости капитальных выработок в сложных горногеологических условиях Горной Шории

1.4. Общие сведения о горном давлении

1.5. Классификация горных выработок. Способы и технология проведения выработок

1.6. Возведение металлической крепи

1.7. Цели, задачи и методы исследований

2. Исследование напряженно-деформированного состояния массива в лежачем боку удароопасных железорудных месторождений при ведении горных работ

2.1. Методика экспериментальных исследований

2.2. Оценка состояния капитальных горных выработок при динамических явлениях

2.3. Исследование процесса распределения динамических явлений при ведении горных работ на Таштагольском месторождении

2.4. Выводы

3. Разработка и обоснование способов проведения и крепления капитальных горных выработок в массиве горных пород с тектоническими полями напряжений

3.1. Влияние разупрочнения призабойного массива с одновременной установкой опережающей поддерживающей крепи на электросопротивление горных пород

3.2. Проведение выработок с одновременным разупрочнением приконтурной зоны массива камуфлетным взрыванием и установкой опережающей под держивающей крепи

3.3. Исследование влияния контурного взрывания с элементами армирования на устойчивость горных пород

3.4. Исследование влияния удлиненных оконтуривающих шпуров при проведении выработок на напряженное состояние массива горных пород

3.5. Исследование влияния параллельно-сопряженных скважин и шпуров при проходке выработок на удароопасность массива горных пород

3.6. Проведение выработок с использованием неэлектрической системы инициирования зарядов ВВ (СИНВ)

3.7. Выводы 119 4. Совершенствование способов проведения и крепления капитальных выработок в напряженно-деформированном массиве горных пород

4.1. Выбор типа крепи в удароопасных условиях

4.2. Крепление камеры опрокидывателя

4.4. Проведение выработки для заезда в руддвор ствола

4.5. Профилактические мероприятия по снижению удароопасности при проведении и креплении горных выработок

4.6. Экономическая оценка эффективности разработанных способов проведения и крепления выработок

4.7. Выводы 142 Заключение 144 Литература 146 Приложение

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных зонах месторождений Горной Шории"

Задачи исследований: определить влияние динамических явлений на состояние капитальных горных выработок; установить основные закономерности пространственного распределения динамических явлений в лежачем боку удароопасных железорудных месторождений; разработать и обосновать эффективные способы проведения и крепления капитальных выработок в условиях удароопасного состояния массива горных пород.

Основные научные положения, защищаемые автором: уровень и интенсивность динамических явлений в лежачем боку месторождений в зонах массива горных пород, примыкающих к капитальным выработкам, определяется последовательностью отработки технологических блоков на разных глубинах; по интенсивности проявлений горного давления в динамической форме в капитальных выработках под влиянием очистных работ выделяются две зоны, первая — с максимальной сейсмической энергией динамических явлений протяженностью от 20 до 400 м, вторая — с минимальной энергией динамических явлений от 400 до 900 м; подвигание забоя и перемещение опорного давления вглубь массива горных пород при проведении и креплении капитальных выработок достигается разупрочнением призабойного массива применением контурного взрывания с элементами армирования и удлиненных наклонных оконтуривающих шпуров, параллельно-сопряженных скважин и шпуров с неэлектрической системой инициирования зарядов ВВ; повышение безопасности и эффективности горных работ в массиве с тектоническими полями напряжений достигается путем применения комбинированных облегченных типов крепей, включающих набрызгбетон, набрыз-гбетон - анкера, набрызгбетон - анкера - металлическая сетка, набрызгбетон

- анкера - металлическая сетка - набрызгбетон.

Достоверность научных результатов, выводов и рекомендаций подтверждается: сопоставимостью данных аналитических расчетов с фактическими данными, полученными экспериментальными методами и по визуальным наблюдениям за состоянием горных выработок, проявлением горного давления в них в динамической форме, анализом результатов натурных наблюдений.

Новизна научных положений: установлена закономерность пространственного распределения динамических явлений с разной сейсмической энергией в лежачем боку месторождений в зависимости от местоположения технологических блоков в шахтном поле; установлена протяженность зон в массиве горных пород, где расположены капитальные выработки, с максимальной и минимальной сейсмической энергией динамических явлений; выявлено влияние расположения анкеров в шпурах, шпуров и компенсационных скважин, контурного взрывания с элементами армирования, оформления врубовых полостей на параллельно-сопряженные скважины и использование неэлектрической системы инициирования зарядов ВВ, на увеличение величины подвигания забоя и перемещение опорного давления вглубь массива горных пород; обоснованы и предложены комбинированные облегченные типы крепей, используемые в удароопасных условиях.

Реализация работы в промышленности

Апробация работы

Публикации

По результатам выполненных исследований опубликовано 12 печатных работ, включая 2 патента РФ.

Объем и структура диссертации

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Белоусов, Евгений Александрович

Заключение

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Определены условия формирования удароопасной ситуации в лежачем боку месторождений, где расположены капитальные горные выработки. Установлен рост сейсмической энергии динамических явлений и снижение электросопротивления в массиве горных пород и их миграция на различных рудных участках месторождения в отдельных зонах массива, примыкающих к капитальным горным выработкам. Выявлено, что при увеличении глубины разработки от 400 до 900 м и сейсмической энергии динамических явлений п от 4,2 до 1,4-10 Дж объемы разрушений в капитальных горных выработках возрастают от 0,2 до 5 м3 и более.

2. Установлена закономерность пространственного распределения динамических явлений с разной сейсмической энергией в массиве горных пород в районе квершлагов, околоствольных выработок и стволов в зависимости от местоположения очистных блоков. Выявлена главная особенность сейсмоактивности: выемка блоков на северном фланге и центральной части месторождения провоцирует толчки с энергией от 4,2 до 2,5-105 (106) Дж в районе квершлагов и стволов; отработка блоков на южном фланге месторож

6 7 дения — с энергией 6,4-10 (10 ) Дж в районе сопряжений и квершлагов с полевыми штреками и стволами.

5. Обоснованы и предложены комбинированные облегченные типы крепей, включающие набрызгбетон, набрызгбетон - анкера, набрызгбетон - анкера - металлическая сетка, набрызгбетон - анкера - металлическая сетка -набрызгбетон, а также разработаны новые паспорта на проведение и крепление выработок большого сечения в руддворах стволов, позволяющие повысить безопасность и эффективность горных работ. Разработаны профилактические мероприятия по снижению удароопасности при проведении и креплении горных выработок.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Белоусов, Евгений Александрович, Новосибирск

1. Железорудные месторождения Сибири / А. С. Калугин, Т.С.Калугина, В. И. Иванов и др. — Новосибирск: Наука, 1981. — 238 с.

2. Тектоника и глубинное строение Алтае-Саянской складчатой области / В. С. Сурков, О. Г Жеро, Д. Ф. Уманцев и др. — М.: Недра, 1973. — 14 с.

3. Кононов А. Н., Шрепп Б. В., Кононов О. А. и др. Явление пульсационного горизонтального напряжения в горных породах и рудах эксплуатируемых железорудных месторождениях юга Сибири // Горн. журн. — 1995. — № 8. — С. 911.

4. Эффективность применения рациональных схем расположения групп параллельно сближенных скважинных зарядов ВВ / А. А. Еременко и др. // Горн, журнал. — 1978. — № 8. — С. 36-38.

5. Совершенствование техники и технологии буровзрывных работ / И. Ф. Матвеев, А. Ф. Мюнх, Ю. Ф. Карапетян и др. // Горн, журнал. — 1991. — №5. —С. 10-14.

6. Методические рекомендации по применению скважинных зарядов ВВ различной конфигурации в группах при отработке руды в подземных условиях / А. А. Еременко, В. И Машуков, Ю. М Карапетян и др. — Новокузнецк, 1979. — 87 с.

7. Оценка эффективности элементов удароопасной технологии на Ташта-гольском руднике / Б. В. Шрепп, А. В. Мозолев., П. Т. Гайдин и др. // Горн, журнал. — 1989. — № 12. С. 43-46.

8. Комплексная механизация и автоматизация горных работ в железорудных шахтах / Г. М Бурмин, А. В. Мозолев, К. А. Кристин и др. М.: Недра, 1978. -130 с.

9. Таштагольскому рудоуправлению 50 лет / В. А. Коваленко, Б. Ф. Егоров. // Горн, журнал. — 1991. — № 5. - С. 3-5.

10. Опыт отработки разрезанного блока в условиях напряженно-деформированного состояние массива / В. С Лялько, В. М. Кирпиченко, А. А. Еременко. // Горн, журнал. — 1987. — №. 1. — С. 40-42.

11. И. Опыт ведения сибирской технологии добычи руды / Н. Г Дубынин,

12. B. А. Коваленко, В. А. Власов и др. // Горн, журнал. — 1975. — № 12. — С. 2122.

13. Еременко А. А., Курленя М. В. Разработка железорудных месторождений в зонах повышенной сейсмической активности // ФТПРПИ. — 1990. — № 1. —1. C. 3-11.

14. Результат внедрения новой технологии добычи руды на рудниках Кузнецкого металлургического комбината / Н. Г. Дубынин, В. Н. Власов, В. А. Коваленко и др. // Горн, журнал. — 1974. — № 8. С. 32-34.

15. Еременко А. А., Гайдин А. Г., Еременко В. А. Отработка технологических блоков при массовом обрушении руд в условиях напряженно деформированного состояние массива. Новосибирск; Наука, 2002, 110 с.

16. Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях Горной Шории, склонных к горным ударам. — Новокузнецк: ВостНИГРИ, ВНИМИ, 1991. —91 с.

17. Инфантьев А. Н. Вскрытие и подготовка мощных рудных месторождений. -М: Недра, 1978.

18. Смирняков В. В., Вихарев В. И., Очкуров В. И. Технология строительства горных предприятий. М: Недра, 1989.

19. Бидзинашвили Е. А., Щербаков В. Б. Справочник горного мастера. Донецк: Донбасс, 1986.

20. Фролов В. П. Строительство и реконструкция подземных рудников. М: Недра, 1988.

21. Вольфсон П. М., Дадок А. В., Петик В. В. Новый тип крепи сопряжений выработок выпуска и доставки на рудниках Криворожского бассейна // Горн, журнал. — 1995. —№ 1. —С. 31-34.

22. Ващенко В. С., Черноус А. П., Данченко Ф. И. и др. Промышленные испытания ограждающей крепи для нарезных выработок очистных блоков // Горн, журнал. — 1979. — № 6. — С. 41-43.

23. Шевелев Ю. А. Разработка и обоснование рациональных способов крепления подготовительных выработок при отработке рудных удароопасных месторождений. Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Кемерово, 1988. — 15 с.

24. Авершин С. Г. Горное давление в одиночных подземных выработках. -Фрунзе, 1976.

25. Протосеня А. Г. О постановке задач по расчету нагрузок на крепь капитальных выработок и тоннелей. В сб.: Крепление и поддержание горных выработок. ГИ им. Г. В. Плеханова. С.-Петербург, 1992. — С. 4-8.

26. Эсто 3., Сомбати А., Секе А. Основы проектирования анкерного крепления. В сб.: Механика горных пород и механизированные крепи. ИГД СО РАН, ЦИ по ГГП ВНР, Новосибирск, 1985. — С. 234-240.

27. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений. Учебник для вузов. — М.: Недра, 1982. —270 с.

28. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений. Учебник для вузов. — М.: Недра, 1994. —372 с.

29. Козел А. М., Борисовец В. А., Репко А. А. Горное давление и способы поддержания вертикальных стволов. М: Недра, 1978.

30. Инструкция по креплению горных выработок на рудниках производственного объединения «Апатит» им. С. М. Кирова, КФ АН СССР, Апатиты, 1988. — 67 с.30. 15. Инструкция по креплению горных выработок. ВостНИГРИ, Новокузнецк, 1979. — 61 с.

31. Рекомендации по креплению откаточных горных выработок. ВостНИГРИ, ГУ Кузметкомбината им. В. И. Ленина, Новокузнецк, 1975. — 89 с.

32. Быкова О. г. работа крепи ствола переменной толщины в неравномерно напряженном массиве горных пород. В сб.: Крепление и поддержание горных выработок. ГИ им. Г. В. Плеханова. С.-Петербург, 1992. — С. 21-25.

33. Динник А. Н. О давлении горных пород и расчете крепи круглой шахты. -Инженерный работник, 1925, № 7.

34. Динник А. Н. Статьи но горному делу. М: Углетехиздат, 1957.

35. Протодьяконов М. М. Давление горных пород и рудничное крепление. -Новосибирск, 1933.

36. Ветров С. В. Допустимые обнажения горных пород при подземной разработке руд. JI: Наука, 1975.

37. Кацауров И. Н. Горное давление в вертикальных стволах. М: Госгортех-издат, 1961.

38. Картозия Б. А., Пшеничный В. А., Косков И. Г. и др. Строительство горных выработок в сложных горнотехнических условиях. М.: Недра, 1992. — 320 с.

39. Айзаксон Э. Давление горных пород в шахтах. М: Госгортехиздат, 1961.

40. Марков Г. А., Савченко С. Н. Напряженное состояние пород и горное давление в структурах гористого рельефа. JI: Наука, 1984.

41. Влох Н. П. Управление горным давлением на подземных рудниках. М: Недра, 1994.

42. Усков В. А. разработка технологии крепления горизонтальных горных выработок в неустойчивых породах / Автореф. дисс. канд. техн. наук. — Новосибирск, 1994. — 19 с.

43. Стажевский С. Б. Задачи деформирования среды с внутренним трением и дилатансией в горном деле / Автореф. дисс. док. техн. наук. — Новосибирск, 1988. —37 с.

44. Заявка № 3960928/22-03. Податливый анкер / С. Б. Стажевский, Е. И. Шемякин, А. Ф. Ревуженко, В. Н. Власов. — ИГД СО АН СССР, 13.08.85 г.

45. Мельников Н. И., Северьянов А. Н., Мельников В. Н. Анкерная крепь с закреплением в породах быстротвердеющим фосфогипсовым составом // Горн, журнал. — 1988.—№ 10. —С. 40-41.

46. Погудин Ю. М., Долоткин Ю. Н., Борисов А. В. и др. Исследование устойчивости кровли выработок с рамными кровлями. В. сб.: Неделя горняка, МГГУ, 2002. —С. 151-153.

47. Долоткин Ю. М., Борисов А. В., Погудин Ю. М. Оценка эффективности методов анкерования кровли горных выработок. В сб. Неделя горняка, МГГУ, 2002. —С. 149-151.

48. Кротов JI. С., Карасев Н. И., Пальчиков JI. М. Влияние сталеполимерной штанговой крепи на устойчивость подготовительных выработок. В сб.: Горное давление в капитальных и подготовительных выработках. ИГД СО АН СССР, Новосибирск, 1973. — С. 74-78.

49. Джандиегова И. Д., Чхенкели Н. С. Новые виды крепи капитальных и подготовительных выработок чиатурских рудников // Горн, журнал. — 1984. — № 12. —С. 33-35.

50. Долоткин Ю. Н., Борисов А. В., Погудин Ю. М. Оценка эффективности методов анкерования кровли горной выработки // Горный информ.-аналит. Бюллетень. — МГГУ, М., 2002. — № 9. — С. 149-151.

51. Петров Е. Г., Вербовый А. Ф., Казакевич Э. В., Иванов Г. А. Совершенствование технологии возведения набрызгбетонной крепи в Кривбассе // Горн, журнал. — 1982.—№ 12. —С. 49-51.

52. Механизация и проведение выработок в крепких породах / П. С. Малый, Т. В. Мацык, А. А. Гуль и др. — М.: Недра, 335 с.

53. Логинский А. П., Тимченко А. М., Борщ-Компониец. Управление состоянием массива горных пород при проходке выработок на удароопасных участках / Горн, журнал. — 1985. — № 8. — С. 42-44.

54. Трунак Н. Г. Специальные способы проведения горных выработок. М.: Недра, 1976, 376 с.

55. Редькин В. А., Линчанский Б. М., Селяев И. В., Калугин В. В. Управление состоянием удароопасного массива камуфлетными взрывами и разгрузочными скважинами / Горн, журнал. — 1984. —№5. — С. 51-54.

56. Таран Э. П., Шапиро В. Я. Исследование действия взрыва шпурового заряда ВВ в конструкции прямого вруба с компенсационной скважиной / ФТПРПИ. — 1982. — № 2. — С. 36-40.

57. Шапиро В. Я. Исследование процесса образования врубовой полости. — В кн. Совершенствование техники и технологии подземной добычи руд цветных металлов. — Усть-Каменогорск, 1981, с. 151-159.

58. Боев А. В., Шапиро В. Я., Мапенин А. Е. и др. Совершенствование технологии проведения и крепления горных выработок / Горн, журнал. — 1986. — № 6. —С. 23-24.

59. Дубынин Н. Г., Коваленко В. А. теоретические основы проведения горных выработок. — Новосибирск: Наука, 1992, 140 с.

60. Кутузов Б. Н., Гребеньков А. 3., Ванюшин А. И., Балашов А. Г. Рациональные параметры прямых врубов с незаряженными скважинами или шпурами /Горн, журнал. — 1985. —№ 4. — С. 33-36.

61. Рекомендации по составлению паспортов буровзрывных работ при проходке горных выработок с применением гранулированных ВВ. — ВостНИГРИ МУМ СССР, Новокузнецк, 1979. — С. 91.

62. Аяш И. С., Кунец Г. О., Корнет Э. А. и др. Совершенствование технологии проходки горизонтальных горных выработок / Горн, журнал. — 1986. — № 4. — С. 29-30.

63. Копытов А. И., Ефремов А. В., Першин В. В., Копытов М. А. Способы и средства интенсификации горнопроходческих работ на рудниках. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2002. — 312 с.

64. Гавруцкий А. Е., Осадчая JI. С., Гайдин П. Т. Состояние и деформации ар-мировки ствола в условиях высокого горного давления / Горн, журнал. — 1986. — №3. —С. 28-30.

65. Временные правила охраны сооружений от влияния подземных горных выработок на железорудных месторождениях Горной Шории. Новокузнецк, 1974.-45 с.

66. Ямщиков В. С., Пацев С. И., Балякин В. В., Бабко И. П. Формирование устойчивого состояния скальных массивов вокруг горных выработок / Горн, журнал. — 1985. — № 9. — С. 40-42.

67. Федькин В. А., Селяев И. С., Коротких В. И., Иванов О. Б. Новое в технологических схемах разгрузки удароопасных массивов / Горн, журнал. — 1990. — № 8. — С. 48-50.

68. Котумов Б. X. Исследование и опытно-промышленное освоение новой технологии крепления на шахтах Диязказгана / Горн, журнал. — 1984. — № 7. — С. 32-35.

69. Гребеньков А. 3., Кузнецов Ю. С. Рациональные паспорта БВР при проведении горных выработок в Норильском шахтопроходческом тресте / Горн, журнал.— 1981.—№ 1. —С. 34-36.

70. Курленя М.В., Еременко А. А., Шрепп Б.В. Геомеханические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири. — Новосибирск: Наука, 2001. — 184 с.

71. Еременко А. А., Гайдин А. П., Еременко В. А. Отработка технологических блоков при массовом обрушении руд в условиях напряженно-деформированного состояния массива горных пород. — Новосибирск: Наука, 2002. — 112 с.

72. Курленя М. В. Геомеханика и техносфера.--Новосибирск: Наука,2004. — 131 с.

73. М. V. Kurlenya, A. A. Eremenko. Dynamic Phenomena in Mining Iron-ore Deposits in Siberia // 19th World Mining Congress. — New Delhi, 2003. — p. 15981606.

74. Егоров П. В., Петров А. И., Егошин В.В. Предупреждение горных ударов на шахтах Кузбасса. Кемерово, 1987. - 144 с.

75. Характер проявления горного давления в стволах на Таштагольском месторождении / В. И. Бояркин, Б. В. Шрепп, Г. В. Захарюта и др. Шахтное строительство, 1973, № 10, с. 16-17.

76. Деформирование контура ствола в неравномерном поле напряжений / В. И. Бояркин, Б. В. Шрепп, В. Ф. Свечников, Г. В. Захарюта — Сб. трудов ВостНИГРИ, вып. 13, Кемерово, 1973, с. 116-121.

77. Бояркин В. И., Шрепп Б. В. Исследование изменения напряжений в крепи ствола / Измерение напряжений в массиве горных пород. Новосибирск, 1974, с. 71-73.

78. Временное руководство по сооружению вертикальных стволов при повышенном горном давлении и удароопасности на рудниках Сибири / Б. В. Шрепп, А. В. Мозолев, Н. И. Синкевич и др. Новокузнецк, 1995. - 47 с.

79. Совершенствование горных работ / В. С. Лялько, А. А. Азарьев, А. П. Бодунов и др. // Горный журнал. — 1981. —№ 8.— С. 10-13.

80. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений. — М.: Недра, 1982. — 175 с.

81. Дерюшев JI. В., Климко В. К. Горные удары и их последствия на Ташта-гольском руднике // Совершенствование технологии сооружения горных выработок.— Кемерово, 1984. — С. 16-22.

82. Еременко А. А., Гайдин А. Г., Еременко В. А. Отработка технологических блоков при массовом обрушении руд в условиях напряженно деформированного состояние массива. Новосибирск: Наука, 2002. — 110с.

83. Курленя М. В. Геомеханика и техносфера. — Новосибирск: Наука, 2004. — 131 с.

84. М. V. Kurlenya, A. A. Eremenko. Dynamic Phenomena in Mining Iron-ore Deposits in Siberia // 19th World Mining Congress. — New Delhi, 2003. — p. 15981606.

85. Егоров П. В., Петров А. И., Егошин В. В. Предупреждение горных ударов на шахтах Кузбасса. — Кемерово, 1987. — 144 с.

86. Шаманская А. Т., Егоров JL В. Соотношение тектонических элементов с полями современных напряжений в Горной Шории // Напряженное состояние земной коры. М., 1973. — С. 72-85.

87. Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений. — Новосибирск: Наука, 2005. — 264 с.

88. Бояркин В. И. Оценка напряженного состояния пород по выходу керна из геологоразведочных скважин // Измерение напряжений в массиве горных пород.

89. Новосибирск, 1974. — С. 80-82.

90. Влох Н. П. Управление горным давлением в крепких породах на основе исследования закономерностей формирования их напряженного состояния / Автореф. дисс. док. техн. наук. — JT., 1973. — 45 с.

91. Петухов И. М. Управление геодинамической безопасностью // Уголь. — 1995. —№7. —С. 48-50.

92. Шрепп Б. В., Мозолев А. В., Синкевич А. И. и др. Исследование вопросов геомеханики удароопасного массива при сооружении вертикальных стволов // Горн, журнал. — 1995.—№5. —С. 10-14.

93. Геомеханика массивов и динамика выработок глубоких рудников / В. JT. Трушко, А. Г. Протосеня, П. Ф. Матвеев, X. М. Совмен // СПб.: С.-Петербургский горный институт, 2000, 396 с.

94. Щуплецов Ю. П. Прочность и деформируемость скальных массивов. — Екатеринбург: УрО РАН, 2003. — 195 с.

95. Викторов С. Д., Иофис М. А., Гончаров С. А. Сдвижение и разрушение горных пород. — М.: наука, 2005. — 277 с.

96. Зубков А. В. Геомеханика и геотехнология. Екатеринбург: УрО РАН, 2001.335 с.

97. Булычев Н. С., Амусин Б. 3. Оловянный А. Г. Расчет крепи капитальных горных выработок. М.: Недра, 1974, 319 с.

98. Разработка и внедрение податливой крепи вертикальных стволов / Г. С. Пиньковский, А. А. Репко, И. М. Медведев и др. Шахтное строительство, 1990, №9, с. 17-18.

99. Исследование вопросов геомеханики удароопасного массива при сооружении вертикальных стволов / Б. В. Шрепп, А. В. Мозолев, А. И. Синкевич, В. Н. Никитин, Н. И. Скляр//Горный журнал. — № 5. — 1995. — С. 10-14.

100. Заславский Ю. 3., Дружко Е. Б. Новые виды крепи горных выработок. М.: Недра, 1989, с. 85-88.

101. Миндели Э. О. Сооружение и углубка вертикальных стволов шахт. М.: Недра, 1982.-312 с.

102. Покровский Н. М. Технология строительства подземных сооружений и шахт, ч. II. Технология сооружения вертикальных, наклонных выработок и камер. М.: Недра, 1982. - 295 с.

103. Шрепп Б. В. Геомеханическая оценка технологических схем проходки стволов в условиях неравномерного тектонического поля напряжений / Прикладные геодинамические исследования. Кемерово, КузГТУ, 1995, с. 108-118.

104. Шрепп Б. В., Бояркин В. И., Стружкин Н. И. Опыт использования податливых элементов в железобетонной крепи ствола // Горный журнал. — 1974. — №9. —С. 39-41.

105. Технология, механизация и организация проведения горных выработок: Метод, указания / Сост. И. П. Гусев. Новокузнецк: СМИ, 1982. - 16 с.

106. Геомеханика: Практикум / Сост. Э.Н.Кузнецова. Новокузнецк: СибГИУ, 2004.-44с.

107. Косович В. JI. Основные технико-экономические расчеты по проведению выработок и системам разработки. М.: Недра, 1969. 192 е., ил.

108. Гордеев Н. А. Задачник по горным работам, проведению и креплению выработок. М.: Недра, 1961. -218 е., ил.

109. Определение нагрузки и расчет крепи горных выработок: Рекомендации к выполнению практических занятий / Сост. И. П. Гусев. Новокузнецк: СМИ, 1991.-42 с.

110. Гусев И. П. Процессы и технология проведения подготовительных выработок Новокузнецк: СибГИУ, 2000. - 188 с.

111. Гелескул М. Н., Каретников В. Н. Справочник по креплению капитальных и подготовительных выработок М.: Недра, 1982. - 442с.

112. Процессы и технологии проведения подготовительных выработок: Метод, указания /Сост. В. С. Шеховцов. Новокузнецк: СибГИУ, 2001. - 33 с.

113. Заславский Ю. 3., Мостков В. М. Крепление подземных сооружений М.: Недра, 1983. -328 е., ил.

114. Заславский Ю. 3. Зорин А. Н., Черняк И. JI. Расчет параметров крепи выработок глубоких шахт Киев: Техника, 1976. - 156 е., ил.

115. Лейбензон Л. С. Теория упругости // Собрание трудов, т. I. М.: Академ-издат, 1951.-288 с.

116. Ержанов Ж. С., Айталиев М. М., Шилкин П. И. Конструирование и расчет набрызг-бетонной крепи М.: Недра, 1971. - 228 с.

117. Шеховцов В. С. Расчет параметров процессов очистных работ и показателей извлечения при подземной добыче руд Новокузнецк: СибГИУ, 2000. - 97 е., ил.

118. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом М.: ГУП «НТЦ»: Промышленная безопасность, 2003. - 200 с.

119. Копытов А. И., Ефремов А. В., Першин В. В. Экспериментально-методические основы совершенствования буровзрывных технологий проведения выработок на рудниках Кемерово: Кузбассвузиздат, 1999. - 156 с.

120. Копытов А. И., Ефремов А. В., Першин В. В. Интенсификация горнопроходческих работ на рудниках — Кемерово: Кузбассвузиздат, 1996. 156 с.

121. Правила безопасности в угольных шахтах Самара: Дом печати, 2003. -594 с.

122. Егоров П. В., Бобер Е. А., Кузнецов Ю. Н. Основы горного дела М.: МГУ, 2000. - 408 с.

123. Бова Ю. С., Сафонов Г. Н. Проходчик горных выработок М.: Недра, 1989. -492 с.

124. Заплавский Г. Н., Лесных В. А. Технология подготовительных и очистных работ М.: Недра, 1989. - 392 с.

125. Мельников Н. И. Проведение и крепление горных выработок М.: Недра, 1988.-395 с.

126. Покровский Н. М. Технология строительства подземных сооружений и шахт М.: Недра, 1988. - 400 с.

127. Нурмухамедов Ю. К. Примеры и задачи по технологии горного производства М.: Недра, 1973. - 295 с.

128. Технология горнопроходческих работ и организация проведения подготовительных выработок / А. Я. Семенихин, В. В. Соин, С. А. Смирнова. Новокузнецк: Кузбасский политехнический институт, 1990. - 85 с.

129. Каретников В. Н., Клейменов В. Б., Нуждихин А. Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок М.: Недра, 1989. - 571 с.

130. Насонов И. Д., Федикин В. А. Технология строительства горных предприятий М.: Недра, 1990. - 467 с.

131. Лыхин П. А. Прогнозирование технологических параметров, технических свойств и организации проходческих работ в крепких породах Екатеринбург: УИФ «Наука», 1994. - 150 с.

132. Котляров С. И., Зимин Д. К., Фролов Н. А. Задачник по горным работам, проведению и креплению горных выработок М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1962.- 314 с.

133. Орлов В. В., Янчур А. М. и др. Проведение и крепление горных выработок -М.: Недра, 1955.-496 с.

134. А.С. 695507 СССР. МКИЗ Е 21 Д 21/00. Штанговая крепь./ В. Г. Венгловский, А. И. Федоренко. Б. П. Черданцев (СССР). № ГР 2880032/22-03; Заявлено 06.02.80 ; Опубл. 03.10.89. Бюл. № 40-2 е.: Ил.

135. А.С. 802554 СССР. МКИЗ Е 21 Д 21/00. Штанговая крепь / В. Г. Венгловский (СССР). № ГР 2727402/22-03; Заявлено 23.02.79; Опубл. 07.02.81. Бюл. № 5 - 2 с : Ил.

136. А. С. 972901 СССР. МКИЗ Е 21 Д 21/00. Штанговая крепь./В. Г. Венглов-ский (СССР). ГР № 2880031/22-03; Заявлено 06.02.80; Опубл. 08.04.81. Бюл. № 7 - 5 с. : Ил.

137. А.С. 1040169 СССР, МКИЗ Е 21 Д 21/00. Крепёжный анкер / В. Г. Венг-ловский, Г. И. Кравченко. Ю. М. Карапетян, В. С. Лялько (СССР). ГР № 3436162/22-03; Заявлено 11.05.82; Опубл. 07.09.83, Бюл. № 33 - 4 е.: Ил.

138. Патент 1717839 СССР, МКИЗ Е 21 Д 21/00. Штанговая крепь / В. Г. Венгловский. В. К. Ширяев и А. Л. Черыгов (СССР). № ГР 4493520/03; Заявлено2308.88; Опубл. 07.03.92. Бюл. № 9 3 е.: Ил. 1

139. Патент 2160836 Россия. МКИ" Е 21 Д 11/36. Крепь сопряжения выработокдоставки и выпуска. /В. Г. Венгловский, А. В. Дорошин, С. Н. Жигун, В. К. Джалов (Россия). ГР № 98116200/03; Заявлено 24.08.98; Опубл. 20.12.2000. Бюл. № 35 - 5 с.: Ил.

140. Патент 2116452 Россия, МКИ Е 21 Д 11/10. Устройство для набрызга бетона. / В. Г. Венгловский, А. В. Дорошин. Н. И. Скляр (Россия).- ГР № 96114581/03; Заявлено 17.07.96; Опубл. 27.07.98. Бюл. № 21 6 е.: Ил.

141. Венгловский В. Г. Временная технологическая инструкция по применению и установке трубчатых штанг взрывного закрепления. / В. Г. Венгловский, Г. И. Кравченко, А. И. Федоренко. Новокузнецк, 1982 - 26 с.

142. Кошелев К. В. Охрана и ремонт горных выработок. / К. В. Кошелев, Ю. А. Петренко, А. О. Новиков М.: Недра. 1990.- 218 с.

143. Кошелев К.В. Поддержание, ремонт и восстановление горных выработок. / К. В. Кошелев, А. Г. Тамасов М.: Недра, 1985. - 77 с.

144. Гелескул М. Н. Поддержание горных выработок / М. Н. Гелескул, Б. М. Усан-Подгорнов М.: Недра, 1973. - 217 с.

145. Мельников Н.И. Проведение и крепление горных выработок / Н. И. Мельников. М.: Недра. 1970. - 335 с.

146. Ерашко И. О. Ремонт и восстановление подготовительных выработок // Ерашко И. О. Горное дело (Энциклопедический справочник). Том 4. М.: Угле-техиздат. 1958. - Гл. У1 - С. 239-245.

147. Машины и оборудование для угольных шахт: Справочник. /Под ред. В. Н. Хорина 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987, - 424 с.

148. Изыскание рациональных средств и технологии анкерного крепления горных выработок на рудных шахтах: Отчёт о НИР / ВостНИГРИ; рук. В. Г. Венг-ловский. Договор № 12 - 92. - Новокузнецк, 1992. -31 с. - Отв. исп. А. В. Доро-шин. - Библиогр. С. 31.

149. А.С. 1553706 Россия, МКИ Е 21 Д 20/00. Способ сооружений горной выработки./ В. Г. Венгловский, А. В. Дорошин, Н. И. Скляр и др., ВостНИГРИ. -4452361/22-03; Заявл. 26.06.88; Опубл. 30.03.90 , Бюл. № 12 4 е.; 4л. ил.

150. Патент 2116452 Россия, МКИ3 Е 21 Д 11/10. Устройство для набрызга бетона / В. Г. Венгловский, А. В. Дорошин, Н. И. Скляр (Россия).

151. Турченинов И. А. Основы механики горных пород / И. А. Турченинов, М. А. Иофис, Э. В. Каспорьян. М.: Недра, 1977. - 503 с.

152. Патент 1717839 СССР, МКИ3 Е 21 Д 21/00. Штанговая крепь. / В. Г. Венгловский, В. К. Ширяев и А. Л. Черыгов (СССР). ГР 4493520/03; Заявлено 23.08.88; Опубл. 07.03.92. Бюл. № 9 - 3 с.

153. Справочник по горнорудному делу / Под ред. В. А. Гребенюка, Я. С. Пыжьянова, И. Е. Ерофеева. М.: Недра, 1983. - 816 с.

154. Волченко Г. Н., Уваров В. Н., Белоусов Е. А. и др. Способ отбойки очистных блоков при их встречно-направленном обуривании // В научно-техн. сб. «Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых. — Новокузнецк: СибГИУ. — 2005.

155. Методические рекомендации по предупреждению ударов горнотектонического типа на железорудных месторождениях Сибири. — ВостНИГРИ, Новокузнецк, 1997. — 26 с.

156. Указание по безопасному ведению горных работ на месторождениях Горной Шории, склонных к горным ударам. — Новокузнецк, ОАО ВостНИГРИ, 2001. —30 с.

157. Геомеханическая оценка условий и обоснование технологии отработки участка «Главный» в этаже 255-325 м Шерегешевского месторождении. Отчет ИГД СО РАН. Новосибирск, 2001. — 60 с.

158. Филиппов П. А., Филиппов В. Н., Белоусов Е. А., Усков В. А. Прогноз устойчивости пород на глубоких горизонтах Шерегешевского месторождения // Научно-технический прогресс — основа развития Шерегешевского рудника. — Кемерово, СИНТО, 2002. — С. 276-278.

159. Еременко А. А., Гайдин А. П., Ваганова В. А., Еременко В. А. О критерии удароопасности горных пород // ФТПРПИ. — 1999. — № 6.

160. Серяков В. М. Разработка эффективных алгоритмов расчета напряженного состояния массива с учетом порядка обрушения рудных блоков. — Горный информационно-аналитический бюллетень, М., 2005, № 6.

161. Серяков В. М., Серяков А. В., Келлер В. Я. Геомеханическое обоснование порядка отбойки технологических блоков в районе контакта рудных участков Шерегешевского месторождения. Вестник РАЕН, Томск. — вып. 7, 2005.

162. Патент № 2232892. Способ отбойки полезных ископаемых в подземных условиях / ОАО ВостНИГРИ. Опубл. 1.07.92. Бюл. № 20 от 20.07.04 (Н. Г. Вол-ченко, П. А. Филиппов, Е. А. Белоусов и др.).

163. Патент РФ № 2232892. Способ отбойки полезных ископаемых в подземных условиях / ОАО «ВостНИГРИ». — Опубл. 1.07.92, Бюл. № 20 от 20.07.04 (Г. Н. Волченко, П. А. Филиппов, Е. А. Белоусов и др.).

164. Федоренко А. И., Шрепп Б. В. Управление состоянием массива на удароопасных месторождениях Сибири: уч. пособие (СибГИУ). — Новокузнецк, 2001. — 95 с.

165. Разработка технологии проведения горных выработок в удароопасных условиях с предварительным разупрочнением массива / Отчет ВостНИГРИ, № гос. per. 01880023488. Новокузнецк, 1989.

166. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом. М.; Недра, 1972.

167. Единые правила безопасности при взрывных работах. М.: Недра, 1972.

168. Суханов А. Ф., Кутузов Б. Н., Разрушение горных пород взрывом. М: Недра, 1983, 344 с.

169. Авдеев Н. Ф., Кимский Э. А. Критерий роста радиальных трещин при взрывном разрушении напряженных массивов/ Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых; 1985, №4, с. 36-40.

170. А.с. № 784422 от 1.08.77 г. Устройство для бурения параллельно сопряженных скважин. Авт. А. П. Седько, С. Я. Клубов, А. А. Еременко и др.

171. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. — М.: Недра, 1975. — 575 с.

172. Булычев Н. С., Фотиева Н. Н. Об оценке устойчивости пород вокруг горных выработок в поле тектонических напряжений. — В кн.: Устойчивость и крепление горных выработок. Межвуз. сб., вып. 5. JL: ЛГИ, 1978. — С. 10-15.

173. Глушко В. Т., Долинина Н. Н., Розовский М. И. Устойчивость горных выработок (математические описания). — Киев: Наукова думка, 1973. — 206 с.

174. Каспарьян Э. В. Устойчивость горных выработок в скальных породах. — Л.: Наука, 1985. — 184 с.

175. Айзаксон Э. Давление горных пород в шахтах. М.: Госгортехиздат, 1991. — 176 с.

Информация о работе

Белоусов, Евгений Александрович
кандидата технических наук
Новосибирск, 2006
ВАК 25.00.22

Диссертация

Разработка способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных зонах месторождений Горной Шории - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы