Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Технология формирования устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов

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

Автореферат диссертации по теме "Технология формирования устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов"

□ОЗОВЭ48В

На правах рукописи

Шенгерей Светлана Владимировна

ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ УСТОЙЧИВОГО ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

Специальность 25 00 22 - «Геотсхнология (подземная, открытая и строительная)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новокузнецк 2007

003069486

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Министерства образования Российской Федерации «Сибирский государственный индустриальный университет»

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Фрянов Виктор Николаевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Калинин Степан Илларионович

доктор технических наук, профессор Сенкус Витаутас Валентинович

Ведущая организация

Закрытое акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Кузнецкий научно-исследовательский угольный институт»

Защита состоится 22 мая 2007 г в 15" часов на заседании диссертационного совета Д 212 252 03 в ГОУ ВПО Министерства образования Российской Федерации «Сибирский государственный индустриальный университет» по адресу 654007, г Новокузнецк, ул Кирова, 42, ауд ЗП Факс (8 - 3843)46-57-92, E-mail fryanov@sibsiu ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет»

Автореферат разослан 21 апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук

Чубриков А В

Общая характеристика работы

Актуальность работы Отличительными особенностями большинства угольных предприятий Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса, разрабатывающих крутые пласты, являются низкая эффективность добычи угля, нерациональное использование природных ресурсов, высокая опасность для окружающей среды В среднем объем выработанного пространства в продуктивных массивах не превышает 1,5 % от их общих объемов в пределах горных отводов При извлечении угля от 50 до 65 % выработанное пространство не используется Нарушения земной поверхности (провалы, мульды оседания) составляют в среднем 80 % от площади горных отводов

Задача сглаживания негативных последствий применения существующих технологий отработки ценных коксующих углей на пластах крутого падения потребовала провести дополнительные исследования по разработке альтернативных технологий, позволяющих не только эффективно отрабатывать крутые пласты, но и использовать выработанное пространство для размещения производственных отходов

Условия залегания и низкая адаптивность технологии угледобычи предопределили ряд особенностей разработки крутых пластов, из которых наиболее опасными являются эндогенные пожары, внезапные выбросы угля и газа, горные удары, прорывы глины и пульпы в горные выработки и т д

Ведущими научно-исследовательскими, учебными и проектными институтами страны выполнен большой объем аналитических, лабораторных и шахтных исследований, направленных на изучение закономерностей геомеханических процессов в массиве горных пород и в окрестности подготовительных выработок при отработке крутых пластов с обрушением кровли или закладкой выработанного пространства Однако результаты исследований не позволяют в полной мере прогнозировать влияние горногеологических и горнотехнических факторов на технологию формирования устойчивого выработанного пространства при отработке крутых угольных пластов для размещения производственных отходов

В этой связи актуальными являются исследования, направленные на защиту окружающей природной среды и создание технологий, обеспечивающих формирование устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов

Работа выполнена в рамках научно-исследовательских и проектно-конструк горских работ Сибирского государственного индустриального университета в 2000-2006 гг, в том числе по программе № 006 Министерства образования РФ «Научные исследования высшей школы в области топлива и энергетики», проект № 26-6 «Разработка компьютерной системы геомониторинга и оперативного прогноза геомеханических параметров выемочных полей и участков угольных шахт» № гос регистрации 04200008299, Программой Кузбасского НОК - 1, подпрограммой «Недра Кузбасса», проект № 27-6

«Разработка системы прогноза параметров высокоинтенсивных технологий угледобычи действующих шахт Кузбасса», № гос регистрации 01970004330

Целью работы является создание технологий, обеспечивающих формирование устойчивого выработанного пространства для размещения производственных и бытовых отходов при отработке крутых угольных пластов

Основная идея работы заключается в интеграции композиционных структур закладочных массивов и закономерностей формирования устойчивого выработанного пространства с учетом процессов в очистном забое при отработке крутых угольных пластов, для научного обоснования технологических решений, обеспечивающих возможность размещения производственных отходов

Задачи исследований:

- установить влияние горно-геологических и горнотехнических факторов на устойчивость выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов,

- установить закономерности деформирования пород кровли в выработанном пространстве с учетом процессов в очистном забое при отработке крутых угольных пластов в широком диапазоне горно-геологических и горнотехнических условий,

- обосновать критерии устойчивости боковых пород в выработанном пространстве для определения допустимых площадей обнажения кровли и размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов,

- синтезировать альтернативные варианты технологических схем отработки крутых угольных пластов для разработки новых технологических решений, обеспечивающих возможность формирования устойчивого выработанного пространства,

- разработать технологические решения отработки крутых угольных пластов, обеспечивающие формирование устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов, обосновать рациональную область их применения

Методы исследования Для решения поставленных задач применен комплексный метод исследований анализ и обобщение производственного опыта, а также результатов, предшествующих научных исследований, декомпозиция существующих технологических схем отработки крутых пластов, математическая статистика для обработки результатов научных экспериментов, технико-экономическое сравнение технологических решений

Научные положения, выносимые на защиту

- по убывающему влиянию на устойчивость выработанного пространства при отработке крутых угольных пластов основные факторы ранжируются в следующей последовательности предел прочности и трещиватость боковых пород, мощность и угол падения пласта, длина очистного забоя, способы разрушения горной массы и управления горным давлением,

- деформирования боковых пород при выемке угля буровзрывным способом увеличиваются на 60-70 % в сравнении с механизированным, при этом, обеспечиваются предельно допустимые площади обнажения 750-900 м2, а нормальная составляющая давления на композиционную структуру закладочного

массива экспоненциально возрастает при увеличении размеров выработанного пространства,

- величина площади предельно допустимого обнажения кровли зависит от трещиноватости и способности к расслоению пород в процессе сдвижения после выемки угля, причем основными критериями устойчивости являются время отработки участка пласта и компрессия закладочного массива, состоящего из производственных отходов, а также литой твердеющей закладки,

- обязательными элементами синтезирования альтернативных вариантов технологических схем отработки крутых угольных пластов для разработки новых технологических решений являются композиционная структура закладочных массивов ^состоящая из производственных отходов, пропитанных твердеющими смесями, а также гидравлическая или механическая отбойка угля с проветриванием очистных забоев за счет общешахтной депрессии,

- технологические решения отработки крутых угольных пластов, обеспечивающие возможность формирования устойчивого выработанного пространства, базируются на прогрессивных элементах традиционных технологий, позволяющих проветривать очистные забои за счет общешахтной депрессии, причем область их применения регламентируется устойчивыми и средней устойчивостью боковыми породами, а также углом падения более 60° и мощностью пласта более 1,2 м

Достоверность научных положений, выводов, рекомендации, сформулированных в работе, обеспечивается и подтверждается

- достаточным объемом наблюдений за проявлением горного давления в шахтных условиях и положительным производственным опытом применения технологических схем отработки крутых угольных пластов с обрушением кровли и закладкой выработанног о пространства, исключающих буровзрывные работы,

- высоким (0,83-0,95) коэффициентом корреляции при статистической обработке зависимостей, полученных в натурных экспериментах деформаций боковых пород в очистных забоях, камерах и подготовительных выработках, от времени обнажения,

- положительным опытом использования самотечной закладки при щитовой системе разработки в условиях шахты им Ворошилова, а также литых твердеющих смесей и гидрозакладки на шахте «Коксовая» ООО «УК «Прокопьевскуголь»

Научная новизна работы состоит в:

- установлении влияния мощности и угла падения пласта, а также физико-механических свойств горных пород при различной длине очистного забоя, способов разрушения горной массы и управления горным давлением на допустимую площадь обнажения кровли при отработке крутых угольных пластов,

- установлении закономерностей влияния процессов в очистном забое, а также горно-геологических и горнотехнических условий, на предельно допустимые площади обнажения и деформирование пород кровли в выработанном пространстве,

Для создания такой технологии необходимы дополнительные исследования по установлению закономерностей влияния горно-геологических и горнотехнических факторов на предельно допустимые площади обнажения и деформирования пород кровли в выработанном пространстве

На основе проведенного анализа, изученности состояния вопроса, сформирована цель настоящих исследований и определены задачи, решение которых в диссертационной работе обеспечивает их достижение Поэтому работа по формированию устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов является своевременной и актуальной

Во втором разделе приведено методическое обеспечение конструирования вариантов технологических схем отработки крутых угольных пластов с использованием выработанного пространства для размещения производственных отходов, а также натурных исследований основных параметров деформаций и смещений боковых пород в различных горногеологических и горнотехнических условиях

По основным факторам, определяющим различия в проявлениях горного давления (структурный состав пород и угля, их мощность), выделено три группы горно-геологических условий отработки крутых пластов с характерными особенностями обрушения пород кровли в выработанном пространстве

- к первой группе относятся условия, при которых непосредственная кровля обрушается вслед за подвиганием очистного забоя, а основная склонна к зависанию над выработанным пространством пролетами до 4 м,

- ко второй группе относятся следующие условия непосредственная кровля склонна к зависанию над выработанным пространством пролетами до 10 м, а основная кровля зависает блоками,

- в третьей группе условий непосредственная кровля зависает на больших площадях, а основная растрескивается на блоки с пролетом более 12 м

Исследованиями установлено влияние горно-геологических (предел прочности и трещиноватость боковых пород, а также мощность и угол падения пласта) и горнотехнических (длина очистного забоя, способы разрушения горной массы и управления горным давлением) факторов на допустимые площади обнажения кровли в выработанном пространстве

С ростом глубины горных работ от 200 м до 400 м увеличиваются предел прочности пород и плотность, а также допустимая площадь обнажения кровли пласта в выработанном пространстве С изменением угла падения пласта в пределах 60 - 90° площадь обнажения кровли увеличивается, а с изменением мощности пласта от 1,2 м до 10,0 м - уменьшается [рисунок 1] При длине очистного забоя более 60 м допустимая площадь обнажения среднеустойчивой кровли снижается до 750 м2

По результатам исследований обосновано следующее научное положение по убывающему влиянию на устойчивость выработанного пространства при отработке крутых угольных пластов основные факторы ранжируются в следующей последовательности предел прочности и трещиноватость боковых

пород, мощность и угол падения пласта, дчина очистного забоя, способы разрушения горной массы и управления горным давлением

В третьем разделе представлен анализ результатов исследований геомеханических процессов и устойчивости боковых пород при отработке крутых угольных пластов на шахтах Прокопьевско-Киселевского района с обрушением кровли и закладкой выработанного пространства в различных горногеологических и горнотехнических условиях для установления возможности размещения в нем производственных отходов

Исследованиями установлено, что при отработке крутых пластов с обрушением кровли скатывающиеся куски породы в выработанном пространстве поддерживают вышележащие слои и тем самым препятствуют их обрушению Скорость скатывания обрушенных пород по падению находится в прямой зависимости от вынимаемой мощности и угла падения пласта

Наиболее благоприятные условия заполнения выработанного пространства обрушенными породами наблюдаются при мощности пласта более 1,2 м, при угле падения свыше 60°, при естественном и искусственном разрушении целика у вентиляционного штрека между горизонтами

Смещения боковых пород при управлении горным давлением закладкой происходят без значительных разрывов сплошности вплоть до момента потери краевой частью пласга устойчивости, что сопровождается постоянными вывалами угля, а иногда и динамическими проявлениями горного давления Форма и степень проявлений горного давления, влияющие на устойчивость боковых пород в выработанном пространстве, определяются начальным напряженным состоянием горного массива и формированием в процессе очистной выемки нового напряженно-деформированного состояния горного и закладочного массива, зависящего от их структуры, а также деформационных и прочностных свойств '

Породы кровли сохраняют сплошность до определенного уровня развития их смещений С увеличением смещений кровли происходит расслоение пород, разуплотнение их на контактах и обрушение в выработанное пространство до установки крепи

Установлено, что при мощности вынимаемого пласта Зм, максимальные смещения кровли, сохраняющие сплощность, не превосходят 0,45 м Сопоставление этих экспериментально полученных фактов позволило интерпретировать критическую мощность пласта 0,4 м, как определенную механическую константу, описывающую переход от плавного изгиба пород кровли без потери сплошности к их обрушению

Плавный изгиб пород кровли определяется податливостью крепи очистного забоя и компрессионными свойствами закладочного массива

Наиболее технологичным способом повышения несущей способности закладочных массивов при их взаимодействии с вмещающими породами является возведение в них опорных полос из материала^обладающего низкой усадкой

На основании опыта применения закладочных массивов с низкой усадкой, являющихся опорными полосами в композиционной внешней структуре, при

композиционная структура закладочных массивов, состоящая из производственных отходов, пропитанных твердеющими смесями, а также гидравлическая или механическая отбойка угля

В пятом разделе приведено обоснование параметров^, разработанных с участием автора^ технологических решений по использованию выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов

Предлагаются четыре технологические схемы, которые охватывают диапазон изменения мощности пласта от 1,2 до 10 и более метров, углов падения от 60 - 90°, на пластах с устойчивой и средней устойчивостью кровлями (рисунок 2)

Основным фактором, определяющим целесообразность и эффективность применений технологических решений, обеспечивающих использование выработанного пространства для последующего заполнения производственными отходами, является устойчивость обнажения боковых пород

На пластах с устойчивыми боковыми породами, обрушающимися при площади обнажения свыше 400 - 500 м2 технологические решения позволят достигнуть снижение себестоимости угля на 15 - 20% При применении же технологических решений на пластах с неустойчивыми боковыми породами, обрушение боковых пород происходят сразу после отбойки угля и не представляется возможность заполнять выработанное пространство отходами производства

Из-за тектонических нарушений пород, площади устойчивых обнажений в пределах выемочного участка, даже при устойчивых кровлях, изменяются в широких пределах (500-2500 м2)

Разработанные технологические решения, позволяющие использовать выработанное пространство для размещения производственных отходов, базируются на уже испытанных в условиях района схемах, с той лишь разницей, что в предлагаемых схемах используется гидравлическая, механизированная или механогидравлическая огбойка горной массы Так, первое технологическое решение представляет собой синтез двух технологий горизонтальные слои с литой твердеющей закладкой (испытывается на шахте «Коксовая») и подэтажная гидроотбойка широко используемая на шахтах района Предлагаемая технология позволяет применять (комбинированную) самотечную и литую твердеющую закладку

Вторая технологическая схема основана на обычной технологии отработки крутых пластов средней мощности с применением механизированного комплекса КПК или агрегата АК-3 В отличие от существующей схемы, предлагается по мере подвигания верхнего очистного забоя со стороны ската под гибким перекрытием проводить второй подэтажный штрек для исходящей струи воздуха из нижнего очистного забоя Отходы производства в выработанное пространство нижнего очистного забоя подаются через оставляемые проемы в органном ряду

ЛПГПЕ

ЗГПС

Ж^-г;

-кпг—г^*-

л £ Л Л Л Л . *

л>\ л ' V £ СVх л ^ Ч % Л к Л I * Ч Р

Тз о" "о с л

л Л л Л \ л л л Г,14 Д л л л ^

и лЛ*\л

! »л 1 Га г \

и>

Рисунок 2 - Технологические решения по использованию выработанного пространства для размещения производственных

и бытовых отходов при отработке крутых пластов мощностью а) более 3,5 м, б) 2,2-3,5м, в,г) 1,2-2,2 м

Длительный опыт эксплуатации щитовых агрегатов при разработке крутых пластов подтвердил возможность получения достаточно высоких технико-экономических показателей Поэтому предложены две перспективные технологические схемы, где выработанное пространство заполняется органическими отходами производства

Для транспортировки отходов производства в подземные выработки предлагается использовать опрокидывающийся скип с донной разгрузкой, который одновременно может быть использован для подъема полезного ископаемого и спуска в шахту отходов производства

Область применения технологических решений определялась на основании данных геологических запасов шахт, имеющегося оборудования и экспертных оценок инженерно-технических работников Граничные условия экономически оправданного применения технологических решений определены из равенства значений себестоимости базовой и новых технологий с учетом защиты поверхности от провалов, а также загрязнения окружающей природной среды

Для оценки эффективности применения технологических решений разработан метод экономико-математического моделирования для расчета на ЭВМ всех необходимых показателей эффективности (производительности и себестоимости )

По результатам исследований обосновано следующее научное положение - технологические решения отработки крутых угольных пластов, обеспечивающие возможность формирования устойчивого выработанного пространства, базируются на элементах традиционных технологий, позволяющих проветривать очистные забои за счет общешахтной депрессии, причем область га применения регламентируется устойчивыми и средней устойчивостью боковыми породами, а также углом падения более 60°, и мощностью пласта более 1,2 м

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представленной в форме научно-квалификационной работы, на основании выполненных теоретических исследований решена актуальная научно-техническая задача, заключающаяся в формировании устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов Внедрение результатов исследований имеет важное хозяйственное значение для развития топливно-энергетического комплекса

Основные научные результаты, выводы и практические рекомендации заключаются в следующем

1 Установлено, что с ростом глубины горных работ от 200 до 400 м повышается предел прочности пород, вследствие чего увеличивается допустимая площадь обнажения кровли пласта в выработанном пространстве Площадь обнажения кровли пласта также увеличивается с изменением угла падения пласта в пределах 60 - 90°, а с изменением мощности пласта от 1,2 до 10 м - уменьшается

2 Установлено, что величина и скорость смещения пород кровли пласта в выработанном пространстве и подготовительных выработках при отработке крутых пластов зависят от устойчивости боковых пород Согласно классу обрушаемости в неустойчивых породах скорость смещения кровли увеличивается на 45 % , в породах средней устойчивости на 37 % и в устойчивых породах на 18% по сравнению с неустойчивыми

3 Уставлено влияние горно-геологических факторов на площадь устойчивого обнажения кровли пласта и возможность размещения отходов производства в выработанном пространстве, факторы ранжируются следующим образом угол падения - 27 %, устойчивость боковых пород - 30 %, мощность пласта - 28 %, прочие факторы - 15 %

4 Наиболее благоприятные условия заполнения выработанного пространства обрушенными породами наблюдаются при мощности пласта более 1,2 м и угле падения более 60 , при естественном и искусственном разрушении целика у вентиляционного штрека

5 Величина площади устойчивого обнажения кровли при использовании закладочных материалов с высокими компрессионными свойствами увеличится на 20-30 % и составит более 2000 м2

6 На основании декомпозиции существующих систем разработки и синтеза альтернативных вариантов установлено, что прогрессивные технологические решения базируются на следующих элементах традиционных и новых технологий отсутствии буровзрывных работ, проветривании забоев за счет общешахтной депрессии, а также композиционной структуре закладочного массива, состоящего из производственных отходов, пропитанных твердеющими смесями

7 Базой разработанных технологических решений являются гидравлическая, механическая или механогидравлическая отбойка горной массы

8 Установлены область применения технологических решений, обеспечивающих транспортировку отходов производства и размещение их в выработанном пространстве, которые определены исходя из геологических запасов шахт, имеющегося оборудования и экспертных оценок Граничные условия экономически оправданного применения технологических решений установлены из равенства значений себестоимости базовой и новой технологии с учетом защиты поверхности от провалов, а также загрязнения окружающей природной среды Ожидаемый экономический эффект от внедрения работы составит более 1 млн руб в год

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1 Шенгерей С В Анализ результатов научных исследований по устойчивости боковых пород для формирования подземного пространства и последующего размещения в нем отходов производства при отработке крутых

пластов с обрушением кровли (В В Сухоруков, С В Шенгерей // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов Тр Междунар научно-практ конф -Новокузнецк СибГИУ, 2006 -С 158-160

2 Шенгерей С В Исследования устойчивости боковых пород при отработке крутых пластов с гидравлическои закладкой выработанного пространства (В В. Сухоруков, С В Шенгерей // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов Тр Междунар научно-практ конф -Новокузнецк СибГИУ, 2006 - С 161-163

3 Шенгерей С В Анализ результатов научных исследований и разработка требований к технологии выемки угля из крутых пластов с использованием подземного пространства для размещения огходов производства (С В Шенгерей // Наукоемкие технологии разработки и исследования минеральных ресурсов Тр Междунар научно-практ конф -Новокузнецк СибГИУ,2006 - С 164-166

4 Шенгерей С В О повышении эффективности природоохранных мероприятий в Кузбассе (С В Шенгерей // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов Тр Междунар научно-практ конф -Новокузнецк СибГИУ, 2006 - С 166-168

5 Шенгерей С В Разработка профилактических мероприятий по предотвращению перепуска эндогенных пожаров на нижние горизонты при отработке крутых пластов в условиях Прокопьевско-Киселевского района / В А Сухоруков, В Н Фрянов, С В Шенгерей и др // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов Тр Междунар научно-практ конф -Новокузнецк СибГИУ,2006 -С 169-171

6 Патет РФ № 2285799 Способ разработки пластов средней мощности полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства / Сухоруков В А , Фрянов В Н , Сухоруков В В , Шенгерей С В

7 Патент РФ № 2283431 Способ разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства / Сухоруков В А, Фрянов В Н , Сухоруков В В , Шенгерей С В , Севостьянов А В

8 Шенгерей С В Технология формирования устойчивого выработанного пространства для размещения производственных и бытовых отходов при отработке крутых угольных пластов / Фрянов В Н, Шенгерей С В , Сухоруков В В , // Уголь - 2007 - № 1 - С 52 - 54

9 Патент РФ № 2293182 Способ разработки тонких и средней мощности крутых пластов полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства / Сухоруков В А, Фрянов В Н, Сухоруков В В , Шенгерей С В

10 Решение о выдаче патента на изобретение Заявка № 2005133593/03 (037602) Способ разработки пластовых месторождений полезных ископаемых, Сухоруков В А , Фрянов В Н, Сухоруков В В , Шенгерей С В , дата подачи 31 10 05

11 Решение о выдаче патента на изобретение Заявка № 2006102765 (003020) Способ транспортировки отходов производства в подземные выработки, Сухоруков В А, Фрянов В Н , Сухоруков В В , Шенгерей С В , Гордичук А Н , дата подачи 31 01 06

12 Шенгерей С В Варианты отработки крутых пластов с использованием выработанного пространства для размещения производственных и бытовых

отходов / В А Сухоруков, В Н Фрянов, В В Сухоруков, С В Шенгерей // Влияние научно-технического прогресса на экономическое развитие Кузбасса Тр I Региональной научно - практической конф - Прокопьевск КузГТУ, 2007 -С 105-113

13 Шенгерей С В Метод анализа эффективности использования ресурсов на угледобывающих предприятиях / В В Сухоруков, С В Шенгерей // Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых Тр XI Международной конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2007 - С 24-26

14 Шенгерей С В Сравнительный анализ методик определения эффективности использования технологического оборудования на угледобывающих предприятиях / В В Сухоруков, С В Шенгерей // Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых Тр XI Международной конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2007 - С 50 - 54

15 Шенгерей С В О формировании закладочного массива при отработке крутых пластов с попутным заполнением выработанного пространства отходами производства / С В Шенгерей // Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых Тр XI Международной конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2007 - С 47-50

Подписано в печать QUO?

Формат бумаги 60 - 84 1/16 Бумага писчая

Уел печ JI 1,0 Уч -изд л 1,10 Тираж 100 экз Заказ 65

Сибирский государственный индустриальный университет Типография СибГИУ

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Шенгерей, Светлана Владимировна

Введение.<.

1 АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОПЫТА И РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ФОРМИРОВАНИЮ УСТОЙЧИВОГО ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ШАХТ И РУДНИКОВ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ.

Предварительные сведения

1.1 Горно-геологические и горнотехнические условия разработки крутых угольных пластов.

1.2 Существующие системы разработки крутых угольных пластов в сложных природных условиях с естественным и искусственным поддержанием боковых пород.

1.3 Анализ производственного опыта и результатов научных исследований по формированию устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов.

1.4 Актуальность работы.

1.5 Выводы.

2 МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЙ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Характеристика объекта исследований.

2.2- Методика исследований геомеханических процессов и устойчивости боковых пород в очистных и подготовительных выработках для установления возможности формирования и использования выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов.

2.3 Методика конструирования вариантов технологических схем обеспечивающих формирование и использование выработанного пространства для размещения производственных отходов.

2.4 Выводы.

3 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УСТОЙЧИВОСТИ БОКОВЫХ ПОРОД ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ.

3.1 Результаты исследований геомеханических процессов и устойчивости боковых пород при отработке крутых пластов с обрушением кровли.

3.2 Результаты исследований геомеханических процессов и устойчивости боковых пород при отработке крутых пластов с закладкой выработанного пространства.

3.3 Результаты научных исследований по формированию устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов.

3.4 Выводы.Г.

4 КОНСТРУИРОВАНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОТРАБОТКИ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ФОРМИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОГО ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ.

Предварительные сведения

4.1 Декомпозиция традиционных технологий отработки крутых пластов для выявления возможности формирования выработанного пространства и использования апробированных элементов в новых технологических решениях.

4.2 Синтез альтернативных вариантов технологии отработки крутых пластов с возможностью формирования выработанного пространства для размещения производственных отходов.

4.3 Выводы.

5 ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ КРУТЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ФОРМИРОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ.

5.1 Отработка мощных крутых пластов обеспечивающая формирование и использование выработанного пространства для размещения отходов.

5.2 Отработка крутых пластов средней мощности обеспечивающая формирование и использование выработанного пространства для размещения отходов.

5.3 Отработка тонких крутых пластов обеспечивающая формирование и использование выработанного пространства для размещения производственных отходов.

5.4 Обоснование области эффективного применения технологий отработки крутых угольных пластов обеспечивающих формирование и использование выработанного пространства для размещения производственных отходов.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Технология формирования устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов"

Актуальность работы. Отличительными особенностями большинства угольных предприятий Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса, разрабатывающих крутые пласты, являются: низкая эффективность добычи угля; нерациональное использование природных ресурсов; высокая опасность для окружающей среды. В среднем объем выработанного пространства в продуктивных массивах не превышает 1,5 % от их общих объемов в пределах, горных отводов. При извлечении угля от 50 до 65 % выработанное пространство не используется. Нарушения земной поверхности (провалы, мульды оседания) составляют в среднем 80 % от площади горных отводов.

Задача сглаживания негативных последствий применения существующих технологий отработки ценных коксующих углей на пластах крутого падения потребовала провести дополнительные исследования по разработке альтернативных технологий, позволяющих не только эффективно отрабатывать крутые пласты, но и использовать выработанное пространство для размещения производственных отходов.

Условия залегания и низкая адаптивность технологии угледобычи предопределили ряд особенностей разработки крутых пластов, из которых наиболее опасными являются эндогенные пожары, внезапные выбросы угля и газа, горные удары, прорывы глины и пульпы в горные выработки и т.д.

Ведущими научно-исследовательскими, учебными и проектными институтами страны выполнен большой объем аналитических, лабораторных и шахтных исследований, направленных на изучение закономерностей геомеханических процессов в массиве горных пород и в окрестности подготовительных выработок при отработке крутых пластов с обрушением кровли или закладкой выработанного пространства. Однако результаты исследований не позволяют в полной мере прогнозировать влияние горногеологических и горнотехнических факторов на технологию формирования устойчивого выработанного пространства при отработке крутых угольных пластов для размещения производственных отходов.

В этой связи актуальными являются исследования, направленные на защиту окружающей природной среды и создание технологий, обеспечивающих формирование устойчйвого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов.

Работа выполнена в рамках: научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ Сибирского государственного индустриального университета в 2000-2006 гг., в том числе по программе № 006 Министерства образования РФ «Научные исследования высшей школы в области топлива и энергетики», проект № 26-6 «Разработка компьютерной системы геомониторинга и оперативного прогноза геомеханических параметров выемочных полей и участков угольных шахт» № гос. регистрации 04200008299; Программой Кузбасского НОК - 1; подпрограммой «Недра Кузбасса», проект № 27-6 «Разработка системы прогноза параметров высокоинтенсивных технологий угледобычи действующих шахт Кузбасса», № гос. регистрации 01970004330.

Целью работы является создание технологий, обеспечивающих формирование устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов.

Основная идея работы заключается в интефации композиционных структур закладочных массивов и закономерностей формирования устойчивого выработанного пространства с учетом процессов в очистном забое при отработке крутых угольных пластов, для научного обоснования технологических решений, обеспечивающих возможность размещения производственных отходов.

Задачи исследований:

- установить влияние горно-геологических и горнотехнических факторов на устойчивость выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов;

- установить закономерности деформирования пород кровли в выработанном пространстве с учетом процессов в очистном забое при отработке крутых угольных пластов в широком диапазоне горно-геологических и горнотехнических условий;

- обосновать критерии устойчивости боковых пород в выработанном пространстве для определения допустимых площадей обнажения кровли и размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов;

- синтезировать альтернативные варианты технологических схем отработки крутых угольных пластов для разработки новых технологических решений, обеспечивающих возможность формирования устойчивого выработанного пространства;

- разработать технологические решения отработки крутых угольных пластов, обеспечивающие формирование устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов, обосновать рациональную область их применения.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применен комплексный метод исследований: анализ и обобщение производственного опыта, а также результатов, предшествующих научных исследований; декомпозиция существующих технологических схем отработки крутых пластов; математическая статистика для обработки результатов научных экспериментов; технико-экономическое сравнение технологических решений.

Научные положения, выносимые на защиту:

- по убывающему влиянию на устойчивость выработанного пространства при отработке крутых угольных пластов основные факторы ранжируются в следующей последовательности: предел прочности и трещиватость боковых пород; мощность и угол падения пласта; длина очистного забоя; способы разрушения горной массы и управления горным давлением;

- деформирования боковых пород при выемке угля буровзрывным способом увеличиваются на 60-70 % в сравнении с механизированным, при этом, у обеспечиваются предельно допустимые площади обнажения 750-900 м, а нормальная составляющая давления на композиционную структуру закладочного массива экспоненциально возрастает при увеличении размеров выработанного , пространства;

- величина площади предельно допустимого обнажения кровли зависит от трещиноватости и способности к расслоению пород в процессе сдвижения после выемки угля, причем основными критериями устойчивости являются время отработки участка пласта и компрессия закладочного массива, состоящего из производственных отходов, а также литой твердеющей закладки;

- обязательными элементами синтезирования альтернативных вариантов технологических схем отработки крутых угольных пластов для разработки новых технологических решений являются: композиционная структура закладочных массивов состоящая из производственных отходов, пропитанных твердеющими смесями, а также гидравлическая или механическая отбойка угля с проветриванием очистных забоев за счет общешахтной депрессии;

- технологические решения отработки крутых угольных пластов, обеспечивающие возможность формирования устойчивого выработанного пространства, базируются на прогрессивных элементах традиционных технологий, позволяющих проветривать очистные забои за счет общешахтной депрессии, причем область их применения регламентируется устойчивыми и средней устойчивостью боковыми породами, а также углом падения более 60°, и мощностью пласта более 1,2 м.

Достоверность научных положений, выводов, рекомендаций, сформулированных в работе, обеспечивается и подтверждается:

- достаточным объемом наблюдений за проявлением горного давления в шахтных условиях и положительным производственным опытом применения технологических схем отработки крутых угольных пластов с обрушением кровли и закладкой выработанного пространства, исключающих буровзрывные работы;

- высоким (0,83-0,95) коэффициентом корреляции при статистической обработке зависимостей, полученных в натурных экспериментах деформаций боковых пород в очистных забоях, камерах и подготовительных выработках от времени обнажения;

- положительным опытом использования самотечной закладки при щитовой системе разработки в условиях шахты им. Ворошилова, а также литых твердеющих смесей и гидрозакладки на шахте «Коксовая» ООО «УК «Прокопьевскуголь».

Научная новизна работы состоит в:

- установлении зависимости влияния мощности и угла падения пласта, а * также физико-механических свойств горных пород при различной длине очистного забоя, способах разрушения горной массы и управления горным давлением на устойчивость выработанного пространства при отработке крутых угольных пластов;

- установлении закономерностей влияния процессов в очистном забое, а также горно-геологических и горнотехнических условий на предельно допустимые площади обнажения и деформирование пород кровли в выработанном пространстве;

- синтезировании альтернативных вариантов технологических схем отработки крутых угольных пластов, включающих композиционные структуры закладочных массивов при гидравлической и механической отбойке угля;

- разработке технологических решений, базирующихся на прогрессивных элементах традиционных технологий, позволяющих проветривать очистные забои за счет общешахтной депрессии и формировать устойчивое выработанное пространство при углах падения пласта более 60° и мощности более 1,2 м (Патенты № 2283431, №2285799, №2293182), Решения о выдаче патентов. Заявка № 2005133593/03 (037602), заявка № 2006102765/03 (003020).

Личный вклад автора состоит в:

- установлении зависимостей параметров устойчивости боковых пород от основных горно-геологических и горнотехнических факторов; установлении закономерностей формирования устойчивого выработанного пространства и предельно допустимых площадей обнажения кровли пласта в широком диапазоне горно-геологических и горнотехнических условий;

- синтезе альтернативных вариантов технологических схем отработки крутых угольных пластов для разработки новых технологических решений;

- разработке технологических решений для отработки крутых угольных пластов, обеспечивающих формирование устойчивого выработанного пространства, для размещения производственных отходов при гидравлической и механической отбойке угля и проветривании очистных забоев за счет общешахтной депрессии.

Практическое значение работы заключается в том, что полученные результаты исследований позволяют: использовать разработанные технологические решения для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов, обеспечить возведение противопожарных перемычек и барьерных целиков, возведение изоляционных перемычек при ликвидации шахт, снижение экологической нагрузки на природную среду, увеличить срок службы угледобывающих предприятий за счет расконсервации запасов угля в охранных целиках на действующих горизонтах, а также снизить затраты на вскрытие и подготовку новых горизонтов.

Реализация работы. Разработанные технологические решения приняты за основу при проектировании горных работ по пл.1У Внутреннему ОАО «ш. Коксовая» для расконсервации запасов угля в охранных целиках под жилыми домами и промышленными объектами.

Результаты исследований использованы в учебном процессе Сибирского государственного индустриального университета при изучении дисциплины «Технология и комплексная механизация подземной разработки крутых пластов».

Апробация работы. Основное содержание работы, а также отдельные результаты исследований, обсуждались и были одобрены на ученом Совете Сибирского филиала ВНИМИ, КузНИУИ (2001-2006 гг.), техническом Совете ООО «УК «Прокопьевскуголь» (2003-2006 гг.), на Международной научно-практической конференции «Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (г. Новокузнецк 2006 г.), на XI Международной конференции «Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых» (г. Новокузнецк 2007 г), на 7 Региональной научно - практической конференции «Влияние научно-технического прогресса на экономическое развитие Кузбасса» (г. Прокопьевск 2007 г), а также на расширенных технических совещаниях шахт «Тырганская», ООО «им. Дзержинского», и др. (2004-2006 гг.). В 2006 году работе присуждена первая премия имени выдающего ученого, действительного члена АНСССР А.М.Терпигорева.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе получено 5 патентов и три работы подготовлены без соавторов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 152 страницы машинописного текста в том числе 36 рисунков, 19 таблиц, список литературы из 93 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Шенгерей, Светлана Владимировна

выводы

1. Для размещения отходов производства в выработанном пространстве при отработке мощных крутых пластов рекомендуется два технологических решения. Первое технологическое решение (для устойчивых пород) базируется на опыте разработки рудных месторождений и заключается в том, что отработка пласта ведется в нисходящем порядке, а выемка камер в подэтаже осуществляется через одну с последующим извлечением целиков. Для отработки пластов с кровлей средней устойчивости, автором предлагается технологическая схема с комбинированной закладкой.

2. На пластах с устойчивыми боковыми породами, при разработке крутых пластов средней мощности, целесообразно применение подэтажной гидроотбойки. Для разделения выработанного пространства и очистного забоя, используется специальное щитовое перекрытие. Пласты с породами средней устойчивости эффективнее отрабатывать механизированными комплексами с заполнением выработанного пространства отходами производства с вентиляционного штрека.

3. Длительный опыт эксплуатации щитовых агрегатов при разработке тонких крутых пластов подтверждает, возможность получения достаточно высоких технико-экономических показателей. В связи с этим, предложены две технологические схемы отработки тонких крутых пластов щитовыми агрегатами с использованием выработанного пространства для размещения отходов производства на устойчивых и средней устойчивости кровлях.

4. Для транспортировки отходов производства в подземные выработки, автором предлагается в конструкции опрокидывающего скипа, предусмотреть донную разгрузку отходов производства в приемный бункер установленный на определенной отметке рабочего горизонта.

5. Реализация разработанных технологических решений и средств геомеханического обеспечения для заполнении выработанного пространства бытовыми отходами и отходами производства в выемочных полях крутых угольных пластов, обеспечивает снижение себестоимости угля на 15-20 %, расхода крепежных материалов в 2-3 раза, снижение трудоемкости крепления в 1,5 раза, повышение безопасности работ и преобразование природной среды в сторону экологической безопасности.

133

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представленной в форме научно-квалификационной работы, на основании выполненных теоретических исследований решена актуальная научно-техническая задача, заключающаяся в формировании устойчивого выработанного пространства для размещения производственных отходов при отработке крутых угольных пластов. Внедрение результатов исследований имеет важное хозяйственное значение для развития топливно-энергетического комплекса.

Основные научные результаты, выводы и практические рекомендации заключаются в следующем:

1. Установлено, что с увеличением глубины горных работ от 200 до 400 м увеличивается предел прочности пород и плотность, вследствие чего увеличивается допустимая площадь обнажения кровли пласта в выработанном пространстве. Площадь обнажения кровли пласта также увеличивается с изменением угла падения пласта в пределах 60 - 90°, а с изменением мощности пласта от 1,2 до 10 м - уменьшается.

2. Установлено, что величина и скорость смещения пород кровли пласта в выработанном пространстве и подготовительных выработках при отработке крутых пластов зависят от устойчивости боковых пород. Согласно классу обрушаемости в неустойчивых породах скорость смещения кровли увеличивается на 45 % , в породах средней устойчивости на 37 % и в устойчивых породах на 18% по сравнению с неустойчивыми.

3. Уставлено влияние горно-геологических факторов на площадь устойчивого обнажения кровли пласта и возможность размещения отходов производства в выработанном пространстве, которые ранжируются следующим образом: угол падения - 27 %, устойчивость боковых пород - 30 %, мощность пласта - 28 %, прочие факторы -15 %.

4. Наиболее благоприятные условия заполнения выработанного пространства обрушенными породами наблюдаются при мощности пласта более

1,2 м и угле падения более 60°, при естественном и искусственном разрушении целика у вентиляционного штрека.

5. Величина площади устойчивого обнажения кровли при использовании закладочных материалов с высокими компрессионными свойствами увеличится на 20-30 % и составит более 2000 м2.

6. На основании декомпозиции существующих систем разработки и синтеза альтернативных вариантов установлено, что прогрессивные технологические решения базируются на следующих элементах традиционных и новых технологий: отсутствии буровзрывных работ, проветривании забоев за счет общешахтной депрессии, а также композиционной структуре закладочного массива, состоящего из производственных отходов, пропитанных твердеющими смесями.

7. Базой разработанных технологических решений являются гидравлическая, механическая или механогидравлическая отбойка горной массы.

8. Установлены область применения технологических решений, обеспечивающих транспортировку отходов производства и размещение их в выработанном пространстве, которые определены исходя из геологических запасов шахт, имеющегося оборудования и экспертных оценок ИТР. Граничные условия экономически оправданного применения технологических решений установлены из равенства значений себестоимости базовой и новой технологии с учетом защиты поверхности от провалов, а также загрязнения окружающей природной среды. Ожидаемый экономический эффект от внедрения работы составит более 1 млн. руб. в год.

135

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Шенгерей, Светлана Владимировна, Новокузнецк

1. Исследования горно-геологических условий разработки Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса / Жингель И.Л., Аксененко М.Н., Запреев СИ. и др. / Отчет КузНИУИ, шифр работы 22. Прокопьевск. - 1967. - 85 С.

2. Пельдяков И.С., Жингель И.Л., Гуляев Ю.В. Зависимость деформационных свойств горных пород от петрографического состава: Сб. науч. тр. / КузНИУИ. Недра. 1966. - Выпуск 18.-39 С.

3. Крылов В.Ф., Ильин В.И., Устинов М.И. Опыт подготовки шахтных и выемочных полей Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса // серия Технология добычи угля подземным способом / ЦИИуголь. Москва. 1971.- С. 34.

4. Евсеев B.C. Совершенствование техники и технологии добычи угля в Кузнецком бассейне Кемерово: Кемеровское к.н. изд-во, 1937. - 269 С.

5. Основные требования и напрвления по повышению безопасности работ на действующих и реконструированных шахтах Кузнецкого бассейна/ Управление Кузнецкого округа, Кемерово, 1973.

6. Ардашев К.А., Куксов Н.И. Совершенствование управлением горным давлением при разработке крутых и крутонаклонных пластов. М. Недра, - 1975. 120 С.

7. Ардашев К.А., Шик В.М. Определение типа разрушения пород кровли угольных пластов в очистных выработках. Труды ВНИМИ № 78, л., 1970, с. 182208.

8. Сухоруков В.А. Разработка технологии и технических средств эффективной подготовки и отработки крутых пластов / Диссертация на соискание учетной системы доктора тех. наук // Новокузнецк, 1996. С. 154

9. Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых угольных пластов / К,А. Ардашев, Н.И. Куксов, А.С. Шалыгини др. М.: Недра, 1975. - 324 С.

10. Ардашев К.А. Совершенствование управления горным давлением. М.: Недра, 1967.

11. Томашевский Л.П. и др. Технология разработки мощных крутых пластов / Прокопьевск, 1997. С, 539.

12. Мучник B.C., Голланд Э.Б., Маркус М.Н. Подземная гидравлическая добыча угля. М. - Недра, 1986. - С. 21-25.

13. Горбачев Т.В. Разработка мощных пластов за рубежом, Углетехиздат, М, 1957 с. 130.

14. Игнатьев А.Д. Буровой способ выемки угля. «Механизация трудоемких и тяжелых работ»/1956, № 12

15. Сухоруков В.А. Варианты отработки крутых пластов в сложных природных условиях/ Учебное пособие, СибГИУ, г. Новокузнецк, 1999 с. 110.

16. Основные рекомендации по выбору технологических схем очистной выемки и проведения подготовительных выработок для угольных шахт Кузбасса/ Крылов В.Ф., Широков А.П., Федоров Л.И. и др. Кемерово, 1968, 170 с.

17. Технология разработки мощных крутых пластов. Теория, экперимент, практика/ Томашевский Л.П., Петров А.И., Михеев О.В., Шахурдин С.А., КузНИУИ, Прокопьевск 1997 с. 540.

18. Томашевский Л.П. Технология разработки мощных крутых нарушенных пластов Кузбасса и направления ее совершенствования. М.: ЦНИЭИ уголь, 1979.-44 с.

19. Технологические схемы разработки угольных пластов в сложных горногеологических условиях короткозабойными системами на шахтах Кузбасса.-Прокопьевск: КузНИУИ, 1994.- 60 с.

20. Александров С.Д. Управление кровлей с полной закладкой выработанного пространства, состояние, проблемы и направления усовершенствования // Уголь. 1982. - 37. - № 8. - С. 7-11.

21. Яковлев Н.И. технология добычи угля с закладкой // Уголь. 1983.

22. Перспектива развития технологии отработки крутых пластов гидравлическим способом с закладкой выработанного пространства / Барсуков

23. И.И., Сухоруков В.А., Кирюхин Ю.Е. и др. // Вопросы исследования подземной разработки угольных пластов: Сб. науч. тр. / КузНИУИ, Прокопьевск, 1990. С. 11-14.

24. Огорельников Г.Ф. Маревич Н.В., Романов А.В. Проявление горного давления при щитовой системе с закладкой / Разработка мощных крутопадающих пластов в Кузбассе // Новосибирск. 1968. С. 77-82.

25. Опыт охлаждения и использование породы террикона для закладки / Н.В. Маревич, Г.Ф. Огорелков, А.В. Романов и др. // Разработка мощных крутопадающих пластов в Кузбассе: Сб. науч. тр. Со АИ СССР, Новосибирск. 1968.-С. 41-47.

26. Поморцев А.Д. Эффективность щитовой системы на крутопадающих пластах средней мощности // М.: Углетехиздат. 1957. - С. 74

27. Огорелков Г.Ф., Кулаков В.Н. К выбору параметров щитовых столбов с закладкой / Ст.тр. Вопросы горного давления, АНСССР СО ИГД, г. Новосибирск, с. 60-64

28. Петров А.И. Состояние и основные направления развития добычи угля с закладкой выработанного пространства. -М.: ЦНИЭИ уголь, 1990. 16 с.

29. Новый рекорд бригады В.И. Банщикова 60144 т. угля в месяц из- под щита. / В.М. Тищенко, Н.З. Дьяченко, И.И. Доценко и др. - Уголь, 1965, № 2, С. 811.

30. Горное давление на мощных крутых пластах / Г.Н. Грицко, Г.Е. Посохов, В.Н. Цыцаркин и др. Новосибирск: Наука, 1967. - 213 С.

31. Курленя М.В. Результаты экспериментальных исследований напряженного состояния угольных массивов Кузбасса / Напряженное состояние земной коры. М.: «Наука». - С. 128-134.

32. Широков А.П. Самец М.Т. Разработка угольных пластов без крепления призабойного пространства // М.: Углетехиздат. -1961. С. 170.

33. Грицко Г.Н. и др. Прогнозирование и расчет проявлений горного давления / Новосибирск, «Недра», Сибирское отделение, 1980.

34. Ардашев К.А. Управление горным давлением при разработке тонких и средней мощности угольных пластов наклонного и крутого падения / Кемерово, 1967.-С. 251.

35. Мурзин Г.С. Оценки податливости крепей углеспускных печей при щитовой системе разработки // Совершенствование технологии разработки мощных пластов угля. Новосибирск, 1973. - С. 23-27.

36. Рыгинов Ю.А., Волков А.И., Гоголин В.А., Механика и технология формирования закладочных массивов./М.: «Недра» 1985, с. 190.

37. Коврижин А.К., Крылов В.Ф., Запреев С.И. Управление кровлей в очистных забоях на шахтах Кузбасса/М.: «Недра», 1968.

38. Братченко Б.Ф. Способы вскрытия, подготовки и системы разработки шахтных полей. М.: «Недра» 1985, с. 215-216.

39. Килячков А.П. Технология горного производства. М.: «Недра» 1985, с. 265-267.

40. Венецкий Н.Г. Основы математической статистики. М.: 1963.

41. Грицко Г.И., Шалауров В.А. Горное давление при групповой разработке пластов // Наука, СО. 1977. с. 54-61

42. Закадонский JT.A., Лгунов А.С., Бирюков В.В. Отработка запасов угля из целиков в Кузбассе. // Уголь. 1988 - №6. - с. 26-27.

43. Штумиф Г.Г. Физико-механические свойства горных пород нижних горизонтов Кузбасса. // Уголь. 1979 - №2. - с. 58-60.

44. Сухоруков В.В. Разработка и научное обоснование технологических и технических решений проведения, крепления и поддержания восстающих выработок в условиях шахт Кузбасса. // Диссертация к.т.н., Новокузнецк. 2002г.," с. 48-56.

45. Технология формирования устойчивого выработанного пространства для размещения производственных и бытовых отходов при отработке крутых угольных пластов / Фрянов В.Н., Шенгерей С.В., Сухоруков В.В., // Уголь. 2007 -№1.-с. 52-54.

46. Исследование технологических показателей разрушаемости горных пород Кузбасса./ Аксененко М.И. и др. // Совершенствование подземной разработки угольных пластов Кузбасса: сб. науч. тр. КузНИУИ, Прокопьевск, 1972, №24.-с. 31-39.

47. Проявления горного давления в очистных забоях при слабых породах кровли. /Запреев С.И., Славолюбов В.В., Скрылев П.А.// Исследование по вопросам горного дела: сб. науч. тр. КузНИУИ, Прокопьевск, 1969, № 14. с. 3242.

48. Определение нагрузок на крепь и смещений кровли при испытаниях комплекса типа КПК /Колесников М.А. и др. // Технология добычи угля подземным способом. М., 1972, №5. - с. 13-15.

49. Исследования проявления горного давления на сопряжении вентиляционного штрека с рассечкой / Арипов И.С. и др. // Технология добычи угля подземным способом. М.ЦНИЭИ уголь, 1974, №4. - с. 29-31.

50. Исследования проявления горного давления при промышленных испытаниях комплекса КГСЗ / Яковлев Н.И. и др.//Совершенствование горных процессов на шахтах Кузбасса:/ сб. науч. тр. КузНИУИ, Прокопьевск, 1987. с.63-68

51. Классификация нарушенности угольных пластов Прокопьевско-Киселевского района /Томашевский Л.П., Боровиков YIA.II Вопросы горного давления: сб. науч. тр. СОАНСССР Новосибирск, - 1977. с. 84-85

52. Лебедев А.В., Сухоруков В.А., Дьяченко Н.З. О вывалах угля при проведении рассечек для монтажа щитов на мощных крутых пластах // Технология выемки угля под щитовыми крепями. Новосибирск. 1975. - с. 62-65.

53. Бурчаков А.С. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. М.: «Недра». 1983. с. 417-477.

54. О повышении эффективности природоохранных мероприятий в Кузбассе Шенгерей С.В. // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов: Тр. Междунар. научно-практ. конф. Новокузнецк: СибГИУ, 2006.-С166-168

55. Некоторые особенности проявления горного давления в слоевых выработках, расположенных на границе с обрушенными породами. / Корнилов. В.М. // Вопросы горного давления: тр. СОАНСССР. Новосибирск. - 1977.-е. 7680

56. Прогнозирование обрушения угля при выемке мощных крутых пластов по восстанию с закладкой Савостьянов В.В., Вопросы горного давления: тр. СОАНСССР. Новосибирск . 1977. с.43-47.

57. Обоснование параметров закладочных массивов из литых твердеющих смесей / Ефимов В.Н., Никитин В.В. // Вопросы исследования подземной разработки угольных пластов: сб. и тр. КузНИУИ. Прокопьевск. 1990. - с. 99104.

58. Обоснование параметров камер при отработке угольных пластов средней мощности с твердеющей закладкой./ Никитин В.В. и др.

59. Чинакал Н.А. Щитовая система разработки для нижних горизонтов с полной закладкой для разработки мощных крутопадающих пластов /Вопросы горного дела // Углетехиздат. 1958. - с. 10-25

60. Об эффективности щитовой системы разработки с закладкой /Маревич Н.В., Огорелков Г.Ф., Романов А.В. // Разработка мощных угольных пластов: ст. и тр. СОАИСССР. Новосибирск. - 1968.-е. 51-62.

61. Влияние трудоемкости процессов на общешахтную производительность труда. Стрекачинский Г.А., Кортелев О.Б.// Разработка мощных угольных пластов: Сб. и тр. СОАИСССР. Новосибирск. - 1968.-е. 117-126.

62. Основные требования научной организации труда при щитовой системе разработки / Козлов В.А., Назаров Н.М. // Совершенствование подземной отработки угольных пластов: Сб. и тр. КузНИУИ №21, Прокопьевск. - 1970.-с.311-318.

63. Патент РФ № 2283431. Способ разработки мощного крутого пласта полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства Сухоруков В.А., Фрянов В.Н., Сухоруков В.В., Шенгерей С.В., Севостьянов А.В.

64. А.С. 1737119. СССР, МКН. Е 21 с 41/ц. Способ разработки крутых пластов с гидравлической выемкой Сухоруков В.А. и др. СССР, № 4823411/03; Заявлено 07.05.90. Опубликовано 30.05.92. Бюл. № 20

65. Определение нагрузок на крепь и смещений кровли при испытаниях комплекса типа КПК/ М.А. Колесников и др.// Технология добычи угля подземным способом. М., 1972, № 5.- с. 13-15.

66. Патент РФ № 2285799. Способ разработки пластов средней мощности полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства / Сухоруков В.А., Фрянов В.Н., Сухоруков В.В., Шенгерей СВ.

67. Патент РФ № 2293182 Способ разработки тонких и средней мощности крутых пластов полезного ископаемого с закладкой выработанного пространства. / Сухоруков В.А., Фрянов В.Н., Сухоруков В.В., Шенгерей СВ.

68. Решение о выдаче потента на изобретение. Заявка № 2005133593/03 (037602). Способ разработки пластовых месторождений полезных ископаемых, Сухоруков В.А., Фрянов В.Н., Сухоруков В.В., Шенгерей СВ., дата подачи 31.10.05

69. Решение о выдаче потента на изобретение. Заявка № 2006102765 (003020). Способ транспортировки отходов производства в подземные выработки, Сухоруков В.А., Фрянов В.Н., Сухоруков В.В., Шенгерей СВ., Гордичук Н.А., дата подачи 31.01.06

70. Арсенов Н.С., Петров А.И., Широков А.П. Разработка угольных пластов в сложных горно-геологических условиях / Кемеровское кн. из., 1984. -С 134136.

71. Патент RU (11)2102592(13) с, Червяков Е.В., Пугачев Е.В., Фрянов В.Н., Любогощев В.Н. Способ разработки пластовых месторождений горючих ископаемых.