Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности формирования и прогноз инженерно-геологических условий глубоких горизонтов угольных месторождений

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Фромм, Вилли Викторович

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.5

ВВЕДЕНИЕ.5

Глава П. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.14

1. Обзор отечественной литературы .14-22 ^

2. Обзор зарубежной литературы.22

Глава Ш. ОСНОВНЫЕ ЖЖЕНЕРНО-ГЕОЛОШЕСЮИ ПРОЦЕССЫ В

ГЛУБОКИХ ШАХТАХ,ИХ ЗНАЧЕНИЕ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ 29

1) инженерно-геологические процессы и явления в кровле горных выработок.32

2) инженерно-геологические явления и процессы в почве горных выработок .39

3) внезапные выбросы пород угля и горные удары 45

4) влияние глубины горных работ на стоимость поддержания выработок в нормальном эксплуатационном состоянии.55

Краткие выводы .61

Глава 1У. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГШЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ГЛУБ0К03АЛЕГАЮЩИХ МАССИВОВ ГОРНЫХ ПОРОД . 63

1. Общая характеристика глубокозалегающих массивов горных пород.63

2. Характеристика инженерно-геологических элементов глубокозалегающих массивов пород . . . 81а) трещиноватость пород.81б) расслоение пород.88в) обводненность глубокозалегающих массивов пород.93в) напряженное состояние пород .97д) температура пород.109

Краткие выводы .114

Глава У. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ПРОСТРАНСТВЕ^ НАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ФИЗЖО-МЕХАШШЗСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД ГЛУБОКИХ ГОРИЗОНТОВ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ .116

1. Методика проводимых исследовании.116а) изучение в полевых условиях.116б) изучение в лабораторных условиях .117

2. Характеристика условий формирования физико-механических свойств пород глубоких горизонтов угольных месторождений .128а) начальный катагенез .131б) умеренный катагенез .137в) глубинный катагенез .138г) метагенез (ранний метаморфизм).143

3. Характеристика изменчивости физико-механических свойств пород глубоких горизонтов угольных месторождений . .154

4. Изменение физико-механических свойств с глубиной .167

5. Закономерности формирования деформационных свойств пород глубоких горизонтов угольных месторождений .184а) район распространения углей марш "Д" . 186б) район распространения углей марки "Г" . 189в) район распространения углей марки "Ж" . 190г) район распространения углей марки "А" . 192

Краткие выводы . . . . —.195

Глава У1. ПРИРОДА И 1ШЖЕНЕРН0-ГЕ0ЛОГИТЕС КОЕ ЗНАЧЕНИЕ анизотропии: пород и их фикто-мешшеских

СВОЙСТВ . .199

1. Анизотропия уцругих свойств пород.203а) анизотропия упругих свойств горных пород при всестороннем сжатии .206б) анизотропия упругих свойств в условиях одноосного сжатия . . 210

2. Анизотропия прочностных свойств пород . 214а) район распространения углей марки "Д" и "Г" . 215б) район распространения углей марки и "К" . 223в) район распространения углей марки ППА" и "А" 226-230 Краткие выводы .230

Глава УЛ. ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

ГЛУБОКИХ ГОРИЗОНТОВ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЗДЕНИЙ 232

1. Межрегиональный уровень прогноза инженерно-геологических условий .239

2. Региональный уровень прогноза инженерно-геологических условий .241

3. Локальный уровень прогноза инженерно-геологических условий .247а) методы физического моделирования.250б) многофакторный инженерно-геологический анализ . . ^.256в) аналитические методы.266

Краткие выводы .270

Введение Диссертация по геологии, на тему "Закономерности формирования и прогноз инженерно-геологических условий глубоких горизонтов угольных месторождений"

читальное влияние на условия эксплуатации глубоких горизонтов угольных месторождений (глава У1), в заключительной части работы приводятся научно-методологические основы изучения и прогнозирования инженерно-геологических условий глубоких горизонтов угольных месторождений при разведке (глава УП); в заключении даны основные результаты исследований, их научное и практическое значение в области инженерной геологии месторождений полезных ископаемых и результаты внедрения.

ГЛАВА II. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

I* Обзор отечественной литературы

Несмотря на обширность литературы в области горного дела, инженерной геологии и гидрогеологии, вопросы инженерно-геологических исследований глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых до настоящего времени еще не нашли широкого отражения. Это объясняется тем, что необходимый для разработки методики таких исследований опыт горных работ на больших глубинах еще не велик и поведение пород в глубоких шахтах изучается лишь в последние десять-пятнадцать лет.

В иностранной литературе опыт горных работ на больших глубинах освещен также весьма незначительно и в основном касается рудных месторождений, хотя некоторые угольные шахты достигают глубины I400-I600 м (самой глубокой угольной шахтой мира является шахта "Рьё Дю Кёр" в Бельгии с глубиной 1615 м).

Большое значение для разработки вопросов инженерной геологии применительно к задачам горного дела, имели работы многих советских ученых инженеров-геологов: Саваренского ФЛ1., Попова И.В., Сергеева Е.М., Приклонского В.А., Шведова П.Ф., Панюкова П.Н., Голодковской Г.А., Котлова Ф,В., Золотарева Г.С,, Ломтадзе В.Д., Чуринова М.В., Сквордова Г.Г., Бондарика Г.К., Комарова И.С., Емельяновой Е.П. и др.

Но основы инженерной геологии месторождений полезных ископаемых изложены в работах Панюкова П.Н., Скворцова Г.Г., Голсдков-, i t * ской Г.А., Ломтадзе В.Д., Иванова И.П., Смирнова Б.В. и др., в которых рассматриваются и классифицируются горно-геологические явления и процессы, излагаются геофизические методы для инженерно-геологических целей, дается теория горно-геологических массивов и различные аспекты прогнозирования.

Интересные результаты получены в области прогнозирования экзогенных геологических процессов Емельяновой Е.П., Кюнтцелем В.В1, Шеко А.И., Гулакяном К, А. и др. Определенные выводы из этих работ, особенно в области временных прогнозов, использованы автором при исследовании глубоких горизонтов угольных месторожде ний.

В работах Прохорова С.П., Качугина Е.Г., а в дальнейшем и в работах Скворцова Г.Г. (225, 226, 227, 230, 234 и др.) содержатся требования к инженерно-геологической изученности и рассматриваются вопросы исследований и прогнозов при разведке.

В работе Сыроватко М.В. (240) рассматриваются причины возникновения и инженерно-геологические особенности пучения пород в горных выработках, а также других инженерно-геологических явлений и процессов. г Большой интерес представляет предложенная классификация инженерно-геологических явлений, возникающих при освоении угольных месторождений: а) физико-геологические явления, возникающие различных природных условиях; б) инженерно-геологические процессы, возникающие в связи с особенностями вскрываемого горными выработками разреза пород, независимо от способа разработки месторождений; в) горно-геологические явления, развивающиеся в тех или иных масштабах в зависимости от применяемых способов разработки месторождений.

При инженерно-геологических работах на крупных месторождениях полезных ископаемых немаловажное значение имеют различные прогнозные.инженерно-геологические карты. Методика их составления, как правило, основывается на исследованиях Попова И.В., Голод-ковокой Г.А., Чуринова М.В. и др.

Построением прогнозных инженерно-геологических карт по угольным месторождениям занимается в настоящее время ряд исследователей: Смирнов Б.В., Свержевский В.Л., Вереда B.C., Шамаева М.П., Лось М.М. и др.

Особую ценность на наш взгляд представляют последние работы института ИГТМ АН УССР и ВСЕГИНГЕО по построению на ЭВМ карт устойчивости углевмещающих пород в обнажениях.

В институте ВСЕГИНГЕО для количественного изучения устойчивости пород в горных выработках предложен комплексный показатель - коэффициент устойчивости, основанный на многофакторном анализе различных геологических факторов.

При этом особое место занимают вопросы количественной и качественной оценки трещиноватости.

Среди работ, посвященных качественной оценке трещиноватости следует отметить: Белоусова В.В. (10), Пэка A.B. (189), Ажги-рея Г.Д. (4) и др.

Методы количественной оценки трещиноватости отражены в работах Нейштадт Л!И. (168), Кригера Н.И. , Раца M.B. (191) и др.

Большое значение для изучения изменчивости состава и свойств .углевмещающих пород имеют работы, рассматривающие литолого-фа-циальные условия, метаморфизм углей и вторичные изменения угле-вмещающих пород.

Подробно указанные вопросы рассматриваются в работах Страхова Н.М. (243), Аммосова И.И. (6), Жемчужникова Ю.А. (89, 90), Иванова Г.А. (101, 102, 103), Тимофеева П.П. (247), Волкова В.Н. (38), Кобилева А.Г., Лось М.М. (117), Пустовалова Л.В. (188), Копелиовича A.B. (114), Малинина С.И. (151), Логвиненко Н.В. (137, 138), Левенштейна М.Л. (139, 140) и др. I

При рассмотрении вопросов вторичных изменений пород Донецкого, Эльбурсского и др. бассейнов, прежде всего остановимся на работах Логвиненко Н.В. (137), Малинина С.И. (151), Прилуцкого A.M., Коробицыной В.Н. (187) и др.

В этих работах приводятся данные не только вторичных изменений углевмещающих пород, но и некоторые методы изучения устойчивости подземных горных выработок.

Для поддержания горных выработок, пройденных на глубоких горизонтах, в нормальном эксплуатационном состоянии ежегодно только в Донецком бассейне затрачивается около 60 млн.рублей. Нет пока четкого представления о том, какие параметры горных пород необходимы для прогноза устойчивости боковых пород на глубоких горизонтах и каким образом они могут быть использованы при проектировании горнодобывающих предприятий.

Под устойчивостью горной выработки понимается ее способность в течение определенного времени находиться в нормальном эксплуатационном состоянии.

В качестве критериев количественной оценки устойчивости принимают как величины смещений по контуру горных выработок, так и различные показатели, ослабляющие массив.

Прогнозирование устойчивости выработок осуществляется ана-к литическими, эмпирия-аналитическими методами и методами аналогии.

Наиболее эффективным, по нашему мнению, является эмпирико-аналитический метод прогноза, который развивается в настоящей работе и носит название многофакторного инженерно-геологического анализа.

Большое внимание специалистами горного профиля уделяется аналитическим методам определения напряженно-деформированного состояния горных пород, нагрузок на крепь и смещений контуров выработок. Теоретической базой для такого изучения является нали

-18-ваний, чие большого чиола исследоУгорного давления.

Наоонов 1.Н., Глушко В.Т., Козел АЛ. (46, 47, 48) и др. авторы выделяют в теоретических исследованиях горного давления следующие основные вопросы:

1. Исследование горного давления и его проявлений с учетом взаимодействия массива и крепи выработок (Протодьяконов М.М. и др.), сползание призмы пород в боках выработки (Бродский М.П., Терцаги К. и др.); гипотезах, основанных на непосредственных ~ наблюдениях (Покровский Н.М., Орлов В.В. и др.), гипотезах основанных на использовании теории упругости и строительной механики (Слесарев В.Д. и др.).

2. Исследования горного давления методами механики сплошных сред: упругих изотропных сред, упруго-пластических сред (Федоров В.Л., Руппенейт К,В. и др.), вязко-пластических сред (Максимов ¿.П. и др.), упруго-наследственных сред (Ержанов Ж.С., Глушко

В.Т. и др.).

Все указанные направления достаточно подробно разобраны в работах Бронникова Д.М. и др. (22), Глушко В.Т., Широкова А.З. (47, 298), Руппенейта К,В. (197), Насонова Л.Н. (166), Заславского Ю.З. (96, 97), Глушко В.Т., Борисенко В.Г. (48), Усаченко Б.М. (252) и др.

Поскольку методы определения нагрузок на крепь, использующие гипотезы свода и сползания призм, полагают, что давление на крепь возникает в результате действия веса пород, заключенных между крепью и сводом естественного равновесия, характеристики свойств пород в них используются для определения формы и размеров сводов и веса обрушенных пород.

Так, Протодьяконов М.М. применяет в качестве характеристики свойств пород коэффициент крепости - , который для сыпучих ' пород равен углу трения, а для связных пород, не имеет физического смысла и является величиной постоянной.

Развивая гипотезу Протодьяконова М.М., Орлов В.В. и др. рекомендуют ряд зависимостей для расчета параметров свода естественного равновесия в сложных горно-геологических условиях.

Для всех рассмотренных выше методов характерно, что горный массив рассматривается как однородная среда - в одних случаях -сыпучатая, в других - сплошная, характеризующаяся определенными деформационными и прочностными параметрами. В задачах, учитывающих анизотропии пород, массив считается трансверсально-изот-ропным или ортотропным телом.

Кроме того, па]&етры среды принимаются преимущественно неизмененными во времени и не подверженными влиянию внешних агентов, как увлажнение и выветривание.

Совершенно не учитываются природные факторы, как переслаивание и склонность к расслоению, кливаж, тектонические нарушения.

Есть ряд работ, решающих задачу прогноза поведения пород в выработках путем создания разного рода геологических типизации и классификаций.

В частности Максимовым А.П. и Алферовым О.С, предложена классификация пород по степени устойчивости в горных выработках на различных глубинах.

К положительным сторонам классификации следует отнести наличие информации, которая в расчетных методах не учитывалась. Однако» все они носят в значительной мере качественный характер.

Кроме того, прогноз инженерно-геологических условий освоения угольных месторождений проводится с помощью специальных карт. Так, Малинин С.И. (151) предлагает наносить на гипсометрические планы пластов литологический состав непосредственной кровли (почвы), а весь фактический материал по скважинам размещать на структурных колонках с оконтуриванием типов кровли (почвы) угольных пластов.

Смирнов Б.В. (217, 218) рекомендует строить карты прогноза устойчивости углевмещающих пород по методу, основные положения которого сводятся к следующему:

Карты прогноза рекомендуется составлять отдельно для кровли и почвы угольных пластов.

Картируемыми признаками должны являться: а) литологическая характеристика толщи пород; б) прочностные свойства пород; в) складчатое строение и глубина залегания угольного пласта; г) разрывные нарушения; д) ориентировка и интенсивность развития трещиноватости; е) изменение выемочной мощности пласта; ж) места повышенного увлажнения пород; з) результаты опыта эксплуатационных работ.

На карте оконтуриваются и обозначаются буквами микрорайоны, характеризующиеся теми или иными типами кровли или почвы пластов, для выделения которых используютоя специальные классификационные таблицы.

К инженерно-геологическим картам, как к модели глубокозале-гающего массива, предназначенной для решения задач управления горным давлением путем инженерных расчетов, должны предъявляться принципиально новые требования. Эти вопросы в той или иной форме отражены в работах: Голодковской Г.А., Демидюк Л.М., Шаумян Л.В. (62, 68), Смирнова Б.В. (218), Шарапова И.П. (297), Воронина Ю.А., Ионина К.А. и др. (37), БондарикаГ.К. (17, 19) и ДР.

Основные предложения можно сформулировать следующим образом -модель должна:

- представляться как в иллюстративной (т.е. графической), ' так и в математической форме с учетом возможного проведения вычислительных операций на ЭВМ, в связи с наличием большого количества анализируемых природных факторов;

- содержать необходимое для расчетов количество параметров;

- учитывать изменения свойств горного массива по площади и глубине залегания, их природу и влияние отдельных факторов, особенно напряженного состояния.

В последнее время в связи с проникновением математических методов и вычислительной техники в геологию, появилась возможность использовать ЭВМ для построения геологических и инженерно-геологических карт глубоких горизонтов угольных месторождений.

Карты, построенные на ЭВМ, характеризуются следующими особенностями:

- участки земной коры классифицируются по результатам статистического анализа большого количества признаков (петрографических, минералогических, физико-механических и т.п.);

- приводится статистическое описание случайных полей на базе аппроксимации по экспериментальным данным в функции пространственных координат.

Первое направление может быть использовано для построения инженерно-геологических карт на основе классификации участков земной коры, когда их задача типизации по большому количеству признаков становится достаточно сложной.

Для более точных прогнозов, на наш взгляд, более приемлимым является метод случайных полей. Этот метод позволяет графически показать пространственное изменение любой характеристики массива.

Тем не менее, при применении ЭВМ для инженерно-геологического картирования возникает целый ряд специфических трудностей, поскольку на поведение пород в выработках влияют не только те слои, в которых они непосредственно заложены, но смежные близлежащие, Появляется необходимость строить объемные модели.

Задача построения объемной модели сводится к аппроксимации экспериментальных данных функцией трех переменных.

При этом, чтобы не создавать модели с учетом каждого параметра, очевидно необходима прогнозная карта (модель), которая синтезировала бы все характеристики горного массива и давала бы у готовые варианты прогноза с учетом времени проявления тех или иных процессов.

Математические методы построения моделей горного массива могут быть эффективно использованы только в сочетании о анализом различных природных факторов.

При этом модели должны отвечать следующим требованиям:

- надежной вероятностно-статистической модели горного мае-, сива, содержащей оптимальную информацию о его свойствах и состоянии;

- механико-математической модели, верно отражающей физическую сущность и длительность процессов, протекающих в массиве вокруг горных выработок;

- возможность построения математических моделей инженерно-геологических тел на различных ЭВМ.

2, Обзор зарубежной литературы.

В зарубежной литературе инженерно-геологические исследования применительно к задачам разведки освещены весьма незначительно.

Интересной в этом отношении является сводная методическая работа, составленная коллективом авторов (Яромир, Хоусака и др, 227) в Чехословакии, но вопросы изучения глубоких горизонтов в этой работе не затрагиваются.

Ряд иностранных работ содержит отдельные положения и данные, которые могут быть использованы при решении вопросов изучения глубоких горизонтов. Сюда относятся работы по механике горных пород, работы геологического профиля, касающиеся вопросов структурной геологии, работы, по изучению трещиноватости скальных и полускальных пород, работы по вопросам теории горного давления, сдвижения пород, методов их измерения (Реад Р., Ваверски В., Хантано Т., Тсутсити Н., Налмсон В., Ралейдг С., Гунтаг Н. и др., Диетерих У., Ралегиг С., II, 14, 15).

Большой интерес представляют исследования О.Якоби, рассматривающий" трещиноват ость горных пород в подземных выработках, напряженное состояние в массиве и его значение для горных работ.

Многолетние и тщательные наблюдения в горных выработках позволили О.Якоби выявить большое разнообразие в характере деформаций пород, связав их с особенностями условий залегания пород и трещиноватостью. Однако работы не касаются вопросов поведения пород на больших глубинах. Не указывается также на характер связи между деформациями и физико-механическими свойствами, генезисом последних и теми геологическими процессами, которые оказывали влияние на формирование инженерно-геологических особенностей пород в массиве.

В интересных работах Й.Талобра (245) рассматривается трещи-новатость и неоднородность пород и их влияние на поведение пород в горных выработках. Большое внимание уделяется вопросам изучения трещиноватости, измерению трещин и изображению их на диаграммах. Отмечается, что вопросы поведения трещиноватых пород в глубоких горных выработках не изучены.

По проблеме проявления горного давления,методике его изучения в целях прогнозирования поведения пород при горных работах за последнее время появилось ряд исследований.

В частности, к исследованиям посвященных теоретическим основам горного давления, принадлежат работы В.Х.Бартхольма , В.Менделя и др. По мнению авторов изучение горного давления должно производиться с помощью: а) макроскопических наблюдений V в горных выработках; б) инструментальных наблюдений; в) геофизических исследований.

Изложены различные теории горного давления - теория "свода" и теория плавного прогиба (по Якоби). Авторы призывают к расширению масштабов исследовательских работ по проблеме горного давления.

Профессором К.Кегелем проводились в ГДР наблюдения за горным давлением и деформациями пород в кровле горных выработок, в процессе которых выявились некоторые закономерности этих деформаций. Однако с глубиной проведения горных выработок, данные по этим наблюдениям не увязаны.

Интересные работы И.Менделя (IX), в которых проводится разбор существующих методов расчета горного давления, основанных на теории упругости, пластичности, и предельной устойчивости сыпучих тел. Автор отмечает, что для получения обоснованных количественных характеристик горного давления необходимы не только теоретические расчеты, но и его замеры непосредственно в массиве пород. В Монографиях Е.Лимана (227) приводятся материалы по изучению горного давления в сверхглубоких (до 4500 м) золоторудных шахтах Витватерсранда (Южная Африка), где часто возникают горные удары. Указывается, что измерения горного давления дали положительные результаты, но конкретные величины не приводятся.

В другой работе (Декхауз, Хайл, Роикс, 227) дается обзор последних исследований в области горных ударов и сдвижения пород на глубоких горизонтах рудников Южной Африки. Указывается, что был создан'специальный комитет по изучению сдвижения пород и горных ударов, который возглавил эти исследования. Основное внимание уделялось работам, проводимым непосредственно в шахтах, где применялись акустические приборы, помещаемые в шпуры. С помощью ч этих приборов изучалась также трещиноватость пород на забое выработок. Наряду с этим применялся метод, основанный на анализе состояния керна буровых скважин, однако подробно он в работе не описывается. Проводились исследования физико-механических свойств пород: прочности, упругих характеристик, способности к пластическим деформациям и относительной.величины энергии, необходимой для разрушения.

Работа В.Верма посвящена обзору теорий горного давления, сдвижения пород и возникновения горных ударов. Рассматривается теория Ржихи об образовании сводов и ее развитие Кроулом и Спон-дингом. Последний, опираясь на опыт индийских золотых рудников, вывел теорию образования вокруг выработанного пространства кольцевой зоны напряжений.

Другие исследователи - Ддлэр, Уолкер и Понте (15) - рассматривают сдвижение пород над выработанным пространством, как прогиб балок по концам. К.Кегель (15) отрицает образование свода давления и поддерживает теорию прогибания пород. Теория свода давления отрицает также О.Якоби. Он считает, что необходимо дальнейшее изучение горного давления и сдвижения пород с проведением наблюдений в горных выработках и лабораторных исследований пород.

Работа С.Вудраффта (227) посвящена изучению напряженного состояния, возникающего в трещиноватых горных породах. В ней разработаны некоторые вопросы механики трещиноватых пород, приводятся примеры расчетов оседания отдельных блоков.

Представляет интерес еще одна работа, которая хотя и посвящена главным образом вопросам открытых горных работ, но и в определенной мере касается и подземных работ. Эта - работа Д.Котса и А.Брауна (227) об устойчивости скальных пород в откосах карьеров. В ней обращается внимание на необходимость изучения пород не только в отдельных образцах, но и в условиях их природного залегания - массивах. Отмечается, что необходимое для этих целей применение геофизических методов пока не получило (в США и Канаде) распространения.

Таким образом, вопросы инженерно-геологических условий разработки глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых и методы прогноза этих условий в советской и зарубежной печати получили еще недостаточное отражение.

На X международном Горном конгрессе (Стамбул,) специалистами ФРГ (Рикс П.Ф. и Ирренсберг Г.Д.) указывалось, что в мире за последующие 15-20 лет произойдет углубление добычи угля в среднем на 250-500 м. При этом в ФРГ наиболее глубокими шахтами являются: Эвальд (1250 м), Иббенбюрн (14-00 м) и Фридрих Тиссен (1250 м).

Обзор литературных и фондовых материалов по инженерно-ге©логическому изучению глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых, как в СССР так и за рубежом указывает на необходимость решения следующих основных задач:

1. Обобщения материалов связанных с процессами ведения горных работ на глубоких горизонтах месторождений полезных ископаемых и оценкой инженерно-геологических особенностей реакции геологической среды.

2. Создание новых и совершенствование существующих методов полевого и лабораторного изучения инженерно-геологических свойств пород в условиях освоения глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых.

3. Установление закономерностей формирования инненерно-гео-логических условий глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых о созданием теоретических основ прогноза горно-геологических процессов по данным разведки с использованием достижений инженерной геологии, горного дела, физико-математических наук и т.д. Учитывая это обстоятельство, в последнее время были начаты исследования по разработке методических основ изучения глубоких горизонтов в ряде производственных и научно-исследовательских организаций геологического и горного профиля.

В частности, в значительной степени унифицированы методы опробования углевмещающих пород институтами ВНИМИ (Матвеев Б.В.) и ДонУГИ (Овчаренко Б.П.), разработаны ряд методов прогнозирования устойчивости углевмещающих пород на конкретных объектах Донецкого бассейна Новочеркасским политехническим институтом (Кобилев Г.А., Лось М.И.), ВНИГРИУГОЛЬ (Смирнов Б.В.,), Днепропетровским горным институтом (Алферов О.С.) и т.д. Сбор данных по эксплуатации глубоких шахт, инженерно-геологической докумен тацией и испытание физико-механических свойств углевмещающих пород проводит ПГО "Донбассгеология" (Свержевский В.Л.,), ПГО "Ворошиловградгеология" (Сонин Н.В.), ПГО "Южукргеология", ПГО "Южгеология" МГ РСФСР и МГ УССР, тресты шахтной геологии Министерства угольной промышленности УССР и др. Кроме того инженерно-геологические работы все более интенсивно развиваются на месторождениях Кузнецкого, Карагандинского, Печерского, ЮжноЯкутского бассейнов, а также за рубежом в Народной Республике

Болгарии, Польше, Монголии, Бельгии, Франции, США, Иране и т.д. и данные автора^

Все эти данны^дали возможность решить следующие основные задачи:

1. Выявить известные и установить новые, ранее неизвестные " инженерно-геологические закономерности возникающие при освоении глубоких горизонтов угольных месторождений с учетом природной обстановки.

2. Обобщить и проанализировать специфические процессы возникающие при проведении горных работ в глубоких угольных шахтах.

3. Определить и установить зависимости инженерно-геологических свойств пород (физико-механических, деформационных, трещи-новатости, расслоения, напряженного состояния и т.д.), на глубоких горизонтах угольных месторождений в зависимости от различных геологических факторов.

Разработать методические основы изучения и прогнозирования по данным разведки инженерно-геологических условий освоения глубоких горизонтов угольных месторождений о использованием современных достижений инженерной геологии, горного дела, физико-математических наук и т.д.

ГЛАВА Ш. ОСНОВНЫЕ ШЕНЕРНО-ГЕОЛОГШЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ШАХТАХ, Ш ЗНАЧЕНИЕ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ.

К инженерно-геологическим процессам, возникающим при освоении глубоких горизонтов угольных месторождений, относятся различные деформации в очистных, подготовительных и капитальных выработках, а также горные удары и выбросы пород, угля.

Их особенности и степень влияния на рентабельность производства устанавливались методами оценки различных деформаций пород и путем анализа расходов по поддержанию выработок в нормальном эксплуатационном состоянии, Основными данными по исследованию этого вопроса послужили данные оценки угленосной толщи Донбасса в процессе эксплуатации в различных геолого-промышленных районах (рис.1), с использованием информации по угольным месторождениям Кузнецкого и Карагандинского бассейнов, а также Рура (ФРГ), Бельгии, Индии, Ирана, США и др.

В угленосной толще Донбасса залегает 310 угольных пластов рабочей мощности, из которых 95 относятся к свите Ср 200 к - С2 и 15 к - С3. По бассейну мощности угольных пластов более 1,0 м составляют 8,5%, 0,6 -1м- 41,5$ и мощностью 0,5-0,3 м - 5С$.

Кровля и почва угольных пластов до Що представлена аргиллитами и частично алевролитами. В угленосной толще насчитывается свыше 130 более и менее выдержанных водоносных горизонтов, в том числе 45 - в известняках и 85 - в песчаниках. Водообиль-ность невысокая. Средний приток воды в шахту по бассейну - 60 м3/ час. В настоящее время глубины горных работ по бассейну по основным комбинатам следующие (табл.1),

Рис. 1 . Геолого-промышленное районирование Донецкого бассейна.

1 — кристаллические породы; 2 — свита С^; з — свита Ср С^; 4 — разрывные нарушения; з — структурные зоны (по В. С. Попову):

1 — крупных линейных складок, 11— северная мелкой • складчатости, 111 — южная мелкой складчатости, IV—моноклинального залегания, V — Бахмугская котловина, VI — Кальмнус-Торецкая котловина; в — геологопромытленные районы: 1 — Петриковский, 2 — Новомосковский, з — Петропавловский, 4 — Южно-Донбасский, з — Красноармейский, в — Донецко-Макеевский, 1 — Амвросиевский, в — Чпстяково-Снеж-нянский, 9 — Центральный, ю — Сслез .евскпй, 11 — Алмазно-Марьевский, 12 — Лисичанский, 11 — Старобельский, 14 — Миллеровский, 15 — Во-рошиловградскнй, ц — Ореховский, 17—Краснодонский, 1» — Каменско-Гундоровский 19 — Белокалитвенский, 20 — Тацинский, и — Боково-Хрустальский, 22 — Должанско-Ровенецкий, 23 — Гуково-Зверевский, 24 — Краснодонецкий, 23 — Сулино-Садкинский, 2в — Цимлянский,

27 — Шахтинско-Несветаевский, 18 — Задонский, 29 — Миусский

-ъ\

Глубина горных работ в Донбассе т „

Таблица I пп Название комбинатов Горизонты горных работ верхний нижний

I. Донецкуголь 620 1370

2. Красноармейскуголь 550 850

3. Шахтерскантрацит 420 1440

4. Торезантрацит 810 1580

5. Донбассантрацит 750 1050

Свердловантрацит 550 1170

7. Краснодонуголь 550 1400

8. Ворошиловградуголь 300 950

9. Павлоградуголь 300 - 700

10. Гуковуголь 300 1260

В настоящее время начато проектирование и строительство II новых глубоких шахт, в том числе, Абакумовская глубокая (1600 м), Добропольская капитальная (1600 м), Донецкая капитальная (1670 м), Кировская капитальная (1620 м), Ново-Светловская 2-4 (1450 м), Новоанновская (1450 м), Краснодонская Глубокая (1650 м), Светлановская (1650 м), Холодная балка (1500 м), Мироновская глубокая (1650 м) и Боржиковская южная (1500 м).

С увеличением глубины горных работ учащаются инженерно-гео-логичеакие процессы и явления, характерныйдля малых и средних глубин, и возникают новые, ранее неизвестные. При этом было установлено, что все инженерно-геологические процессы и явления, происходящие в глубоких шахтах как в кровле, так и в почве горных выработок связаны с напряжениями и неоднородностью состава и свойств массивов пород. Это подтверждалось экспериментальными работами и моделированием на эквивалентных материалах. Рассмотрим их подробнее в зависимости от приуроченности к кровле или почве 1 подготовительных, капитальных и очистных горных выработок.

I) Инженерно-геологические процессы и явления в кровле горных выработок

Терминология, которая применяется при инженерно-геологической характеристике пород кровли и почвы, соответствует разработкам терминологического комитета АН СССР, который выделяет следующие типы кровли: непосредственная кровля - слой породы незначительной толщины, находядейся над залежью имеющий свойство обрушаться одновременно с выемкой полезного ископаемого; основная кровля - толща пород, находящаяся щд залежью полезного ископаемого, имеющая свойство обрушаться после ее подработки на значительной площади.

К инженерно-геологическим процессам в кровле относятся: сдвижение пород в горно-геологических массивах и различные виды обрушения пород, захватывающие все три вида кровли.

К этим процессам и явлениям относятся: сдвижение пород, сплошное обрушение, куполение и т.д.

В таблице 2,3 приведена типизация инженерно-геологических процессов, характерных для глубоких горизонтов Донбасса и других угленосных провинций в зависимости от различных геологических факторов: литологического состава пород кровли, мощности слоев, их тектонической нарушенности, а также от степени метаморфизма углей, одновременно влияющего на прочностные и деформационные свойства.

Обрушение - сдвижение горных пород с разломом и разрушением слоев и отделением от массива отдельных кусков и глыб, чаще всего происходит в очистных выработках в связи со слабым сцеплением слоя ложной кровли с вышележащей толщей пород. В складчатых

Таблица 2

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОХШЕСКИЕ .ЯВЛЕНИЯ И ПРОЦЕССЫ В КРОВЛЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

Характеристика пород кровли ' Наиболее распространенные инженерногеологические явления, процессы

I Массивные породы (известняки, прочные песчаники) Кровля обычно не обрушается с мощностью слоев более 2-5 м | структурах для этих контактов характерен притертый глинистый 1 материал, гладкие или блестящие поверхности со следами перемещения. Такие поверхности образовались в результате проскальзывания слоев при складкообразовании. Особенно часто подобные контакты наблюдались в наиболее дислоцированных высоконапряженных частях складок, при очистных работах в глубоких шахтах комбинатов "Краснодонуголь", "фрунзеуголь", "Первомайскуголь". Сам процесс обрушения происходит сразу же при обнажении забоя лавы, где слой разбит естественными и искусственными трещинами на куски, почти не связанные между собой.

Куполение - в практике горного дела образование полостей при обрушении пород кровли, непосредственной или основной, в виде конусов или куполов носит название куполения пород. Куполение нами наблюдалооь в аргиллитах, алевролитах комковатой текстуры, а иногда и в песчаниках с глинистым цементом. Удельная трещи-новатость и удельная поверхность трещин были определяющими в размерах конусов и куполов. Так, например, слой аргиллита мощностью 0,5-1,0 м в 10-ой восточной лаве, горизонта 800 м шахты им. "ХХП съезда КПСС" разбитый серией тектонических трещин с азимутами падения 32°, 175°, 265° и углами падения 75°, 70° и 25°, удельной трещиноватостью 15,11,8 на I пог.м. и удельной поверхностью 1,8; 3,5; 6,4 м2/м3, характеризовался возникновением конусообразных полостей высотой 1,5-2,0 м и диаметром основания З-б м. Такой же аргиллит, но с удельной трещиноватостью и удельной поверхностью трещин почти вдвое меньше, имел высоту куполов 0,4-0,7 м и диаметром 1,0-1,2 м. Подобные же примеры, но в сочетании с другими геологическими факторами указывают на зависимость размеров описанных полостей от литологического состава, мощности олоя, трещиноватости и сложности прочностных свойств и напряженного состояния. Влияние трещиноватости и нап

- Обряженного состояния на интенсивность куполения было установлено методом моделирования на эквивалентных материалах. В частности, при отработке угля в модели с трещиноватостыо и напряжением выше геостатического давления наблюдается повсеместное куполение кровли, в то же время в модели не содержащей трещиноват ости и при напряжениях ниже геостатического давления отмечается лишь зависание кровли пород. Иногда при обрушении кровли в призабойном пространстве возникают "заколы". Образование„заколов"обычно наблюдается в породах большой мощности со слабым расслоением. Значительное влияние на размер„закола" оказывают искусственные трещины образующиеся при высоких напряжениях. В непосредственной кровле породы разрушаются на более мелкие блоки по сравнению с блоками, образующимися вне непосредственной кровли, где частота искусственных трещин значительно уменьшается. Описанный механизм образования„заколов" объясняет появление двух зон нарушения сплошности пород - зоны мелких и больших блоков. В зоне мелких блоков отмечается беспорядочное обрушение пород, в зоне же больших блоков - сдвижение блоков пород.

Сдвижение пород - деформации перемещения горных пород вокруг выработанного пространства в горных выработках.

Шахтные инструментальные наблюдения института И.Г.Т.М. АН УССР в подготовительных выработках за сдвижением пород на шахтах "Донецкая", им.Баракова, №2-6 ис им.Молод ой Гвардии, Нэ1-бис им.С.Тюленина, №21 им.О.Кошевого и "Дуванная" №2, комбинатов "Краснодонуголь", "Первомайскуголь", "Стахановуголь" в течение 180 суток указывает, что при первых 40 суток сдвижение составило 100-130 мм, затем интенсивность достигала 0,5-1,0 мм в сутки (рис.2) при постепенном ее затухании. Зона нарушенных пород формировалась в течение 30-45 дней, причем трещинообразование распространялось на глубину 9,0-10,0 м. Наличие вокруг выработок пород о различной прочностью способствует вытягиванию зоны неуп- 1 ругих деформаций в сторону залегания менее прочных пород. Направление наибольших сдвижений находится в прямой зависимости от угла падения пород (рис.2).

Характер сдвижении пород Рис.2

В общем случае при сдвижении горных пород над выработанным пространством выделяется несколько характерных зон. В непосредственной кровле выработанного пласта нависающие породы образуют зону обрушения, размер которой зависит от мощности выработанного угольного пласта, прочности пород и коэффициента разрыхления. Выше располагаются две зоны "связного" сдвижения пород: нижняя, с возникающей в ней трещиноватостью и верхняя, с более плавным движением и меньшим дроблением пород. В верхней зоне породы подвергаются сжатию, а местами растяжению, где возможно образование трещин в породах. (Рис. з).

При крутом падении сдвижение пород кровли угольного пласта > и самого угольного пласта меняется. Если угол падения пород и угля более 20-25° и направление подвигания забоя лавы совпадает с направлением падения пород, то наблюдается расслаивание и оседание кровли. Все это приводит к сильному давлению на забой и часто к соскальзыванию пород кровли в выработанное пространство в виде отдельных блоков, ограниченных слоистостью или трещинами кливажа• На основе обработки, данных шахтных инструментальных наблюдений сотрудниками института И.Г.Т.М. АН УССР (т. Глушко В.Т., Ю.М.Либерманом, Б.С.Усаченко и др.) установлено, что процесс смещений пород физико-механические свойства и вещественный состав, которых изучались с участием автора (281, 284, 289) на различном расстоянии от контура выработки, не подверженной влиянию очистных работ, как и при смещении контура, выражается функцией йк-п^О^к^-л) где И«-п- сближение кровли - почвы.

Н - глубина заложения выработки.

1и1г - ширина и высота выработки.

Ли. К^ - эмпирические коэффициенты; - плотность пород; беж - прочность на сжатие. ^ - коэффициент текстурного ослабления. Ь - коэффициент текстурного ослабления. Величины смещений пород в глубине массива зависят не только от радиуса выработки и времени с момента ее проведения, но и при прочих равных условиях и от расстояния вглубь массива по отношению к породному контуру выработки и коэффициентов структурного и текстурного ослабления.

Общим выводом в характеристике поведения пород кровли описанных выработок может быть следующее: создавая наиболее благоприятный угол между линией очистного забоя и простиранием главных систем трещин с учетом угла падения и слоистости пород, а также выбирая менее напряженные участки одним и тем же породам можно придавать различное состояние устойчивости при освоении глубоких горизонтов угольных месторождений.

2) Инженерно-геологические явления и процессы в почве горных выработок

К явлениям и процессам в почве относится пучение (выдавливание) пород и при крутом залегании слоев - сползание и скольжение .

В зависимости от лиюлогического состава, прочности и гвдрофильности пород характер деформаций при пучении может быть различным, в виде пластической деформации: упруго-пластической и упругой с хрупким разрушением пород.

Пластические деформации происходят без разрыва сплошности и обычно характерны для глин. Но так как в исследуемых угленосных районах типичных глин в разрезе не встречалось, то пластические деформации возникали лишь при длительном воздействии напряжений. Для прочных углевмещающих пород: аргиллитов, алевролитов и песчаников наиболее характерно хрупкое разрушение, при котором породы поступают в выработку в обломочном состоянии.

Исследования института геотехнической механики АН СССР (Глушко В.Т. и др. 46, 47, 48) показывают, что явления ползучести могут проявляться при значительном давлении даже в довольно прочных песчаниках, особенно при глинистом цементе.

Набухание, по сравнению с пучением, имеет совершенно иную природу, связанную, как известно, с гидрофильностью угленосных отложений.

Породы во всех угольных бассейнах характеризующиеся высоко- ' метаморфизованными углями имеют обычно небольшую (1-2%) величину набухания, в связи с чем оно играет подчиненную роль в деформациях горных выработок.

Скольжение (сползание) пород происходит при крутом (обычно более 20-30°) залегании слоев, если направление выработки и ее падение совпадают.

Скольжением захватываются наиболее слабые разности пород (аргиллиты). Однако при тонкой слоистости пород и наличии ложной почвы (присутствие прослойков непрочных пород на глубине 0,5-0,8 м от^почвы) могут захватываться скольжением и более прочные породы (в обломочном состоянии). Необходимо отметить, что между деформациями почвы и кровли имеется тесная взаимосвязь. Неустойчивая почва снижает устойчивость пород кровли.

В таблице 3 приводятся типы инженерно-геологических процессов и явлений почвы выработок, характерных для условий Донбасса.

Таблица 3

Инженерно-геологические процессы и явления в почве выработок

Залегание слоев

Наиболее распространенные инженерно-геологические процессы

При пологом залегании

I. Пучение пород I. Пучение пород 2.Выдавлисразу после спустя 2-Зме- вание попроходки выра- сяца после род:хруп-боток; проходки кое разруглинистых пород выработок; шение спуса) пластические а) хрупкое раз- тя 2-6 ме-деформации; рушение; сяцев поссяцев посб) хрупкое раз- б) пластические ле проход

-АЬ

Продолжение табл. 3

I 2 3 4 рушение; деформации; ки выработок в) набухание *

При крутом I. Пучение I.Пучение I. Пучение залегании (выдавливание) (выдавливание) (выдавливание слоев глинис- пород: пород: пород: тых пород а) пластические а)хрупкое раз- хрупкое разру' деформации; рушение; шение б) хрупкое б)пластические разрушение; деформации; набухание.

2. Скольжение 2.Скольжение 2. Скольжение пород пород пород

Степень Слабая Средняя Высокая метаморфиз- (угли Д и Г) (угли Ж.К,ОС,Т) (угли ПА и А) ма (мароч- ный состав углей)

В этой типизации учитывается зависимость процессов от условий залегания пород (пологое или крутое), степени метаморфизма углей и времени их проявлений. Рассмотрим более подробно наиболее распространенный процесс для почвы горных выработок - пучение (выдавливание) пород.

Пучение на глубоких горизонтах бывает настолько значительным, что металлические и железобетонные стойки ломаются и полость "запечатывается" породой.

Гвсударственнм | БИБЛИОТЕКА I

СССР I им. В. И. Леяии^

Пучение пород наиболее распространено в породах, вмещающих угли марки "Д" и '."Г", где обломочные породы содержат в большом./ количестве глинистые минералы группы каолинита и гидрослюд.

При обследовании очистных выработок нами проводились замеры величины пучения почвы, мощности выжимаемых и разрушенных комбайном или врубовой машиной пород. Данные моделирования на эквивалентных материалах указывают на то, что пучение носит локальный характер, интенсивность его в начальном периоде времени значительнее, а затем наблюдается заметное затухание.

При изучении пучения подошвы очистных выработок было установлено, что породы почвы прочностью на сжатие свыше 35 МПа, на глубине 500-600 м выдавливаются в течение 3-х месяцев до 1,5-2 см. Породы такой прочности не разрушаются комбайном или врубовой машиной. Породы с прочностью на сжатие 20-30 МПа на глубине 500-600 м выдавливаются в течение 3-х месяцев на 5-12 см, иногда разрушаются комбайном или врубовой машиной. Породы с прочностью на сжатие от 15 до 20 МПа выдавливаются на величину 25-35 см в течение 3-4-х месяцев и разрушаются комбайном или врубовой машиной. Влажность пород во всех перечисленных случаях примерно одинаковая. Интенсивность пучения пород почвы по мере нарастания глубины залегания, как правило возрастает. До глубины 300-400 м пучение пород отмечается весьма незначительно и лишь в локальных участках этот процесс происходит при значительном увлажнении глинистых пород.

На горизонтах 500-600 м пучение достигло 0,1-0,17 м в полугодие, а на глубине 680-800 м эта интенсивность уже достигает 40-50 см в месяц.

На горизонтах 500-600 м подрывка почвы практически не производится, а на глубине 800 м эта величина достигает 80-90% общей протяженности выработок в год.

При этом было отмечено, что для определенных стадий вторичных изменений существуют предельные глубины устойчивого переформированного состояния пород» после достижения которых происходит активизация процесса пучения по мере возрастания геостатических нагрузок^ В соответствии с марочным составом углей эти глубины распределяются следующим образом (рис.4 и таблица 4-).

Таблица 4 Марочный состав Предельные глубины устойчивоп/п углей го состояния пород

1.

2.

3.

4. Д

Г-Ж к - ОС ПА - А

- Т

500 600 750 850

550 м 700 м 800 м 1000 м

Интенсивность пластических и упруго-пластических деформаций пород в районах распространения углей различного марочного состава за пределами устойчивого состояния пород неодинаковое и зависит прежде всего от литологического состава и степени вторичных изменений.

Мощность активного слоя при этом достигает 8-25 м, где формы и размеры обломков зависят от текстуры и состава пород прочностных показателей, толщины слоя, трещиноватости, угла падения и глубины залегания.

Так аргиллиты и алевролиты "кучерявой" текстуры с прочностью на сжатие 20-30 МПа разрушаются чаще всего на куски неправильной формы. Слоистые породы разрушаются на плитки различного размера, толщина которых зависит от мощности слоя. Размер обломков в очаге пучения в непосредственной почве выработки всегда меньше, чем на глубине. Характер распределения интенсивности пучения по г

I § I

360320280 240 200 160 120 8040

400 450 500 540 600 680 700 600 900

Рис.4. Пучение пород почвы горных выработок в зависимости от глубины залегания и поотдиагенетических изменений. Д-Г, Ж-К, ОС-Т, ШКА - марочный состав углей. I

Рис.5. Интенсивность пучения им. Ш1 съезда КПСС пород в вентиляционном штреке шахты ширине выработки неравномерный. При горизонтальном или пологом залегании пород максимальное пучение наблюдается в середине выработки, а при падении пород более 15° этот максимум приурочен к стенке выработки и наблюдается в висячем боку пучащего слоя. (рис.5). Интересная закономерность была отмечена в аргиллитах, где при реологических показателях 0,7-0,8 величина пучения по мере увеличения глубины отработки в первоначальный период достигает 10-15 мм/сутки. По мере уменьшения реологических показателей величина пучения соответственно уменьшается на 15-25%, Подобные ке закономерности деформаций пород в почве горных выработок отмечались и в других угленосных районах как в СССР, так и за рубежом.

Так на угольной шахте "Рьё-Дюкёр" в Бельгии на горизонте 980 м практически через каждый месяц проводится подрывка почвы в подготовительных выработках на 80-90% их протяженности. Между глубиной и величиной пучения повсеместно существует определенная аналитическая зависимость (рис.5), несмотря на влияние состава пород, мощности слоя, увлажненности трещиноватости время эксплуатации выработок, их ширины и способов охраны.

3) Внезапные выбросы пород, угля и горные удары.

Внезапный выброс пород, угля и газа - самопроизвольное мгновенное разрушение части угольного пласта вблизи забоя горной выработки, сопровождающееся отбросом угля и усиленным газовыделением.

Вопросы изучения и механизм проявления внезапных выбросов угля и газа рассмотрены в работах Кравцова А.И., Авершина С.Г., Забигайло В.Е., Вереды B.C. (32, I, 95) и др. С глубины свыше 700 м на угольных месторождениях отмечается резкое нарастание выбросов пород угля и газа.

Первый типичный выброс угля и газа в мире произошел в —

1834 г. во Франции (угольный бассейн "Лауры", шахта йссак), а первый выброс пород и газа в Донбассе произошел в горизонтальной горной выработке 3 августа 1955 г. на шахте №1-5 "Кочегарка" на глубине 750 м. К настоящему времени зарегистрировано свыше 3000 выбросов пород и газа в глубоких шахтах Донецкого бассейна, а в СССР по всем бассейнам более 8000 проявлений. Борьба с выбросами пород и угля и ликвидация их последствий привели к значительному снижению производительности и безопасности труда, уменьшили в 3-20 раз темпы проведения выработок, в 2-2,5 раза увеличили продолжительность строительства глубоких шахт, усложнили технологию проведения и поддержания горных выработок. Выполненные исследования в институтах ИГТМ АН УССР, МАКНИИ, ВНИМИ, ИГД им.А.А.Скочинского, МГРИ, Киевском политехническом институте, тресте шахтной геологии МУЛ УССР, а также публикации зарубежных исследователей позволили собрать экспериментальные данные, составить общие представления о природе и механизме выбросов, разработать ряд способов прогноза, предупреждения и борьбы с выбросами.

Главными признаками выбросоопасных сред, является литологи-ческая характеристика (фациальная принадлежность, литологический состав, минералого-петрографические особенности, газонасыщенность пород, их напряженное состояние, физико-механические свойства и т.д.).

В частности В.С.Вередой установлено, что выбросоопасными являются песчаники аллювиально-дельтового типа. Установлено,что прочность пород на одноосный разрыв у выбросоопасных пород ниже, чем у выбросонеопасных, упругие свойства и пористость у выбросо-опасных пород выше. Максимальное количество выбросов приурочено к перенапряженным участкам массива, главным образом к крыльям и сводам флексурных перегибов.

В целом установлены следующие геологические критерии опасности внезапных выбросов пород, углей и газов; малая восстановлен-ность углей, аллювиально-дельтовый характер отложений песчаников, структурно-тектонические и геотерминеские аномалии, а также участки наибольших градиентов скоростей современных тектонических движений земной коры.

На основании опубликованных различными исследователями карт современных тектонических движений континентов установлена прямая связь между градиентом скоростей современных тектонических движений и верхней границей проявления опасности в угольных бассейнах и месторождениях по выбросам.

Под руководством Ю.А.Мещерякова институтом географии АН СССР составлена первая карта современных движений в Донецком бассейне по данным высокочастотного нивелирования и по геолого-геоморфологическим признакам. Так, на Донбасском полигоне (в районе г.Ханженково) установлено современное движение пульсационно-колебательного характера. Причем период активрзации составляет 5-6 лет, а период относительного покоя отдельных блоков 3-4 года. В среднем в течение года происходило движение в размере * 3 * б мм/год. Характер движения по реперам на поверхности и на глубине идентичен, что говорит о эндогенном (глубинном) происхождении вертикальных движений. Установлены также и горизонтальные движения 3-IO мм/год и чаще всего вдоль надвигов со скоростью около 9 мм/год. Из-за наличия современных движений в тектонических зонах концентрируются max напряжения, о чем свидетельствуют диски керна с выпуклой поверхностью в наиболее прочных породах.

На современном этапе развития науки можно представить по угольным бассейнам и месторождениям следующую модель горно-геологического массива, в которой при проходке горных выработок

-извозникают внезапные выбросы пород.

На ранних стадиях катагенетических изменений (районы распространения углей марок Д-Г) продолжается процесс уплотнения пород, для которых показатели физико-механических свойств находятся в прямой зависимости от современной глубины залегания. Такие породы имеют пониженные прочностные и упругие свойства, повышенную способность релаксировать напряжения, возникающие за счет неравномерного уплотнения горных пород под влиянием геостатического давления и колебательных движений земной коры.

Внезапные выбросы в подобных песчаниках обычно не наблюдаются. С повышением катагенетических изменений от марки углей "Г" до "ОС" происходили процессы уплотнения пород, которые сопровождались повышением прочностных и деформационных свойств. Непрерывно возникающие напряжения с трудом релаксировались в участках ловушек, главным образом в наиболее высокопористых песчаниках, где концентрировались газы из-за слабой проницаемости вмещающих пород.

Проходка выработок в таких песчаниках при использовании взрывчатых веществ, как правило, сопровождалась внезапными выбросами.

На более глубоких стадиях преобразования (угли марки ПА и А) уплотнение пород сопровождалось значительным трещинообразова-нием, способствовавшим снижению напряженно-деформированного состояния. Повышение фильтрационных свойств пород за счет трещино-образования способствовало значительной дегазации. Несмотря на повышенную прочность песчаников, способность их к выбросам значительно уменьшалась.

Горный удар - хрупкое разрушение предельно напряженной части пласта угля (породы) прилегающей к горной выработке, возникающее в условиях, когда скорость изменения напряженного состояния в этой части превышает предельную скорость релаксаций напряжений в ней и больше всего присущей глубоким горизонтам на угольных месторождениях в Кизеловском бассейне, Кузбассе, иногда на шахтах Донбасса, особенно в антрацитовых районах. Горные удары отмечались и на некоторых рудных месторождениях: Темир-Тау, Тырныауза, Кривого Рога, Апатитов, Миргалимсая и др.

Горные удары за рубежом проявляются весьма интенсивно и с большой разрушительной силой на многих рудниках Южной Африки, Индии, Швеции и т.д.

Прежде всего здесь следует упомянуть о рудниках Витватерсран-да в Южной Африке, разрабатывающих золотоносные'кварциты. Большое количество горных ударов происходит при разработке золотосодержащих кварцевых жил месторождения Колар (Индия). В Европе горным ударам подвержены альпийские свинцовые рудники (Блейберг и Кер-тен) и рудники Северной Швеции. В США горные удары отмечались на. глубоких угольных шахтах и на медных рудниках Верхнего Озера. Известно о горных ударах, происходящих на рудниках и шахтах Австралии и в Южном Уэльсе.

За последние два десятилетия произошел ряд горных ударов на калийных шахтах и саксонских рудных разработках в ГДР.

В Донецком бассейне горные удары наблюдались на шахте "Щегловская - Глубокая" при проходке ствола диаметром 8 м на глубине 700-900 м в кварцевых песчаниках (содержание кварцевых зерен достигало 45-60%) и прочность на сжатие более 120 МПа. В ГДР на Саксонских рудных разработках при пр,сходке по гранитам слепого ствола диаметром 9 м на глубине 1700 м произошел горный удар. При этом выброс гранита сопровождался мощным звуковым I эффектом. Прочность на сжатие этого гранита составила 174 МПа. В Канаде (Штат Онтарио) на руднике "Киркланд-Лейн" горные удары происходят в золотоносной жиле^ представленной кристаллическими породами: сиенитами, сиенит-порфирами, кварцевцми сиенитами. Горные удары значительной силы начали проявляться- еще на глубине 510 м, а весьма интенсивно стали происходить на глубине 10001200 м и продолжаются в настоящее время на глубине 2430 м.

Приведенные примеры указывают, что горные удары возникают при наличии высокопрочных пород с глубины примерно 650-700 м.

По мнению Авершина С.Г, (2), основной причиной.горных ударов является горное давление, которое в прочных породах вызывает мгновенный переход потенциальной энергии упругих деформаций в кинетическую.

Нам представляется, что кроме горного давления немаловажное значение, вызывающих горные удары, имеют различные геологические факторы: напряженное состояние массива, глубина залегания, литолого-фациальные и геоструктурные особенности, физико-механические и упругие свойства, трещиноватость и слоистость пород.

Эти предположения неоднократно подтверждались исследователями института ВНИМИ под руководством Петухова И.М. и Бича Я.Л. (182).

Кроме того, было установлено, что природа выбросов пород и угля с горными ударами очень близка.

В шахтах Донецкого бассейна кроме того распространено явление "стреляния" горных пород. По данным Турчанинова И.Л. и др. (250) "стреляние" - быстро затухающий упругий импульс, сопровождаемый мгновенным сдвижением пород и угля на небольшом участке. "Стреляние" по своему характеру близко к начальной стадии развития внезапного выброса пород и угля, но не связано с содержанием в угле газа.

Проведенное изучение инженерно-геологических процессов и явлений на глубоких горизонтах указывает на значительное влияние глубины выработок на условия проведения горных работ. Для прогнозирования этих условий при разведке предлагаются различные пути. Простейшим из них - путь применения аналогий, полученный при изучении опыта эксплуатации глубоких шахт в других районах или даже в других угольных бассейнах. Однако, как I указывалось выше, опыт горных работ на больших глубинах в Донбассе, а в других бассейнах тем более еще невелик (шахт глубиной порядка 1000 м и более немного), а опыт зарубежной практики в литературе почти не освещен. Другой путь использования метода экстраполяций для тех закономерностей, которые были изучены на глубине 400-700 м и зэтем подтверждены опытом горных работ на глубине 700-9С0 м.

Такая экстраполяция .в соответствии с постоянством или изменчивостью геологического строения того или иного разведуемого участка могла бы быть распространена на более значительные глубины. В этой связи установление таких закономерностей, которые могут быть с той или иной степенью обоснованности экстраполированы на большие глубины, является весьма важной задачей. При этом необходимо учитывать целый комплекс закономерностей, так как инженерно-геологические условия разработки месторождений зависят от большого числа часто взаимодействующих факторов.

При этом следует подчеркнуть, что влияние этих факторов на инженерно-геологические условия проведения горных работ может быть различным. Воздействие одних факторов может иметь отрицательный характер (усложнять условия проведения горных работ), воздействие же других факторов, наоборот, может быть положительным (благоприятствовать горным работам).

Наиболее важной закономерностью, сказывающейся на инженерно-геологических- условиях разработки глубоких горизонтов отрицательно, является увеличение с возрастанием глубины напряженного состояния пород. В общих случаях увеличение напряжений вызывает более интенсивные деформации пород. Однако, хотя напряженное состояние является прежде всего функцией гравитационных сил, его увеличение на разных участках может быть неравномерным и связанным со свойствами пород разреза и с временем, в течение которого будет происходить перераспределение напряжений в массиве пород, вызванное проведением горной выработки.

В выработках, существующих длительный срок (подготовительных и капитальных), напряжения могут оказывать весьма значительное влияние на деформации пород. С увеличением напряжений, как указывалось выше, связано увеличение интенсивности пучения пород в глубоких подготовительных выработках и других инженерно-геологических процессов. В очистных выработках, где фактор времени играет меньшее значение, так как эти выработки служат незначительные сроки, недостаточны для полного перераспределения напряжений и разрушения пород. Увеличение напряжений на больших глубинах в этих выработках ощущается меньше. Это подтверждается как наблюдениями автора в шахтах Донбасса (шахты им, ХП съезда КПСС, № 5-бис "Трудовская" и др.), так и по литературным данным. В частности, П.В.Васильев, К.А.Иванов и А.Д.Карпышев (27, 28), изучавшие проявление горного давления в шахтах на различных горизонтах, пишут, что в очистных выработках горное давление "проявлет-ся в глубоких шахтах (900-1000 м) почти также, как и в шахтах умеренной глубины (300-500 м)п. Эти же авторы ссылаются на опыт горных работ в бельгийской шахте "Рьё дю Кёр", где в очистных выработках также не наблюдается существенного увеличения горного давления на глубоких горизонтах.

По всем данным процесс деформаций пород над очистными выработками не успевает продвинуться дальше формирования естественного свода и к тому времени, когда после выемки угля производится посадка кровли, обычно сдвижения пород еще не происходит.

Вторая важная закономерность, оказывающая при этом некоторое' положительное воздействие на условия ведения горных работ, является нарастающая прочность пород с увеличением глубины, правда не на всех стадиях вторичных изменений.

При этом очень важно установить зависимость между величиной напряжений и критической прочностью пород, при которой начинаются их разрушающие деформации. Однако для установления такой зависимости необходимо иметь данные по этим свойствам массивов углевмещающих пород.

Большое значение для оценки инженерно-геологических условий разработки глубоких горизонтов имеет еще вопрос о том, изменяется ли интенсивность тектонической нарушенности пород на глубоких горизонтах Донбасса. По заключению В.С.Попова (183), Ю.В.Буцика (26) на этот вопрос ответ не может быть равнозначным: для отдельных рнйонов и полей будут иметь место противоположные явления -то усложнения, то упрощения, то сохранения тектонического строения на глубине, но мощность и количество их постепенно уменьшается. Это вытекает из имеющегося уже опыта изучения шахтных полей, данных разведки и геологических построений. Далее отмечается, что для древних - герцинских форм углубление на 1-2 км по вертикали не имеет принципиального значения, так как современная поверхность Донбасса залегала ранее, до размыва, на разных глубинах - от 3 до 10 км.

• Для молодых - альпийских - форм это углубление может иметь существенное значение, так как послемеловая поверхность была близка к современной, совпадая с ней на закрытых окраинах и отличаясь всего на 0,5-1,Окм в открытой части Донбасса.

Молодые складки и разрывы, наследованные или вновь заложенные, "могут существенно отличаться в зависимости от вертикальной глубины". Если на глубине "происходит переход от параллельных складчатых форм к сблокированным, наблюдается усложнение тектоники, в противоположном случае - упрощение".

Существенное значение для горных работ на глубоких горизонтах имеет также изменчивость расслоения, физико-механических свойств и литологического состава как по площади, так и в вертикальном разрезе.

Так, например, залегание слоистых аргиллитов в кровле или почве пласта ухудшает условия разработки и, наоборот, при залегании в кровле или почве мощных слоев известняков или прочных песчаников повышают устойчивость выработок. Однако при залегании . углей среди прочных пород на больших глубинах возможны горные удары, выбросы пород и угля и т.д.

Таким образом, инженерно-геологические условия горных работ на глубоких горизонтах угольных месторождений значительно сложнее, чем на горизонтах приповерхностных. Однако степень этого усложнения в зависимости от разных факторов может быть неодинаковой и в разных районах и выработках проявляться в разной степени.

Влияние глубины горных работ на стоимость поддержания выработок в нормальном эксплуатационном состоянии

Для решения задач, связанных с теоретическими и практическими вопросами освоения глубоких горизонтов угольных месторождений, рассмотрим некоторые результаты экономических исследований этой проблемы на примере Донецкого бассейна.

В основу экономического анализа освоения глубоких горизонтов легли материалы, опубликованные в работе А.И.Лагерь, А.Ф.Остапенко (135), ВЛ.Глушко и др, (54), а также данные собственных наблюдений в ряде районов Донецкого и Кузнецкого бассейнов.

По мере углубления шахт, как известно, условия разработки угольных пластов значительно осложняются, что требует дополнительных исследований и затрат для решения социальных проблем и более эффективного ведения горных работ.

К концу 1982 года в Донбассе будет добываться свыше Що ' всего угля с глубины 700-800 м и около 2С$ на глубине 900-1000 м. Среднегодовая глубина разработки к концу 1984 г, в бассейне составит 615 м.

Количество действующих шахт в Донбассе уменьшится от 367 до 275, а среднесуточная производительность одной шахты возрастет до 3000 т и более. Росту производительной мощности шахт будет соответствовать увеличение размеров шахтного поля по простиранию. Так, 28% шахт будет иметь размеры шахтного поля по простиранию свыше 5000 м, что значительно увеличивает протяженность горных выработок.

С увеличением глубины эксплуатации существенно изменяется состояние горных пород под влиянием различных геологических и горнотехнических факторов. Проявление этих факторов приводит к значительному удорожанию горно-эксплуатационных работ. Например, только за один год затраты на поддержание капитальных выработок четырех наиболее глубоких шахт Донбасса составили 7,8 млн. руб.; из них Щегловская глубокая - 1,0 млн.руб., им.Бажанова - 3,5 млн.руб!, № 17-17 "бис" - 1,7 млн.руб., им. Ильича - 1,6 млн.руб., что в 2-3 раза выше затрат на малых и средних глубинах.

Кроме непосредственных непроизводительных затрат денежных средств, труда и материалов на ремонтные работы, плохое состояние выработок нарушает также нормальную работу транспорта, ухудшает условия проветривания, а передвижение людей и грузов по таким выработкам становится небезопасным. Рассмотрим на примере эксплуатации подготовительных выработок Донецкого бассейна влияние различных факторов на стоимость их поддержания по мере увеличения глубины разработки.

На глубоких горизонтах угольных месторождений на стоимость поддержания подготовительных выработок влияет следующие геологические и горно-технические факторы: напряженное состояние, тектоническая нарушенность, мощность угольного пласта, элементы залегания пород и их состояние, глубины ведения горных работ, расстояние до очистных выработок, размеры поперечного сечения выработки, ее длина и время эксплуатации.

Анализ этих факторов, показывает, что для выработок, пройденных в подработанном массиве, продолжительность периода, не требующего затрат на поддержание, уменьшается с 65 месяцев на глубине 300 м до 38 мес. на глубине 800 м,

В выработках, не испытывающих влияния очистных работ, величина периода уменьшается с 55 мес. на глубине 300 м до 26 мес. на глубине 800 м.

Для выработок, подрабатываемых и охраняемых целиками угля, при тех же глубинах этот период уменьшается соответственно с 38 до 18 мес. и с 31 до 12 мес.

Как ввдно из изложенного, период, не требующий затрат на поддержание, с увеличением глубины работ уменьшается, что способствует резкому увеличению стоимости поддержания I пог.п выработки в год. Зависимость этого периода от глубины для всех случаев приближается к прямой.

Для более достоверного анализа нарастающей стоимости поддержания подготовительных выработок в нормальном эксплуатационном состоянии в зависимости от глубины и устойчивостью пород рассмотрим различные районы Донбасса. С этой целью используются не только экономические, показатели, но и коэффициенты устойчивости пород. Полученный показатель устойчивости позволяет проводить дифференциацию при определении затрат на поддержание подготовительных выработок в зависимости от характера поведения пород. Так, стоимость поддержания подготовительных выработок, пройденных в породах средней устойчивости (коэффициент - 1,5) на глубине 600 м, составляет 13,12 руб. В тех же выработках, расположенных на той же глубине, но пройденных в неустойчивых породах (коэффициент - 0,5), стоимость возрастает в среднем в два раза.

На глубине 800 м это соотношение стоимости поддержания подготовительных выработок примерно сохраняется, а иногда даже увеличивается.

По подготовительным выработкам шахты им. ХХП съезда КПСС, им. Ильича, "Красный партизан", им. Володарского были проанализированы показатели величин стоимости поддержания выработок в нормальном эксплуатационном состоянии.

По полученным данным были построены графики изменения стоимости поддержания выработки в год в зависимости от глубины расположения при наличии различных по устойчивости боковых пород (рис.6).

Из приведенных кривых видно, что для всех видов выработок характерна общая закономерность: с увеличением глубины стоимость их поддержания растет.

Так, например; на глубине 500 м стоимость поддержания пластовых уклонов (I пог.м), пройденных в устойчивых породах (коэффициент - 1,8), равна 3,81 руб. С увеличением глубины расположения до 700 м она возрастает до 6,55 руб., т.е. более чем в 1,7 раза. Стоимость поддержания таких же уклонов, но пройденных по породам средней устойчивости (коэффициент - 1,5) и неустойчивых (коэффициент - 0,5), расположенных на глубине 500 и, равна соответственно 9,4-9 и 20,84- руб.

Увеличение глубины расположения таких выработок до 700 м вызывает увеличение стоимости их поддержания до 17,4-9 и 35,7руб., а & О с: I

----

•

I

1

2

0 300 400 500 600 700 800 900

Гпудина расположениям

1' " Рис.6. Стоимость поддержания квершлага в зависимости от глубины расположения:

1 - охраняемого целиками угля;

2 - пройденного в ранее надработанном массиве;

3 - надработанном массиве;

3 - надработанного после прохождения;

4 - пройденного в массиве, не испытывающем влияния очистных работ. а до глубины 900 м - 28,55 руб. и 54,68 руб.

Аналогичная зависимость наблюдается и для полевых уклонов, пройденных в устойчивых, средней устойчивости и неустойчивых породах.

На глубине 500 м стоимость их поддержания соответственно составила 2,4 руб., 4,5 руб. и 8,31 руб.

Увеличение глубины расположения до 700 м вызвало рост стоимости поддержания этих выработок соответственно до 4,34; 8,19 и 14,55 руб.

Для наклонных квершлагов изменение глубины расположения с 500 до 700 м вызвало увеличение стоимости поддержания на такую же величину, как и для полевых штреков. Во всех случаях рост стоимости поддержания наблюдается, начиная с малых глубин. Однако по средней глубине 300-400 м оно происходит менее интенсивно, по сравнению с глубиной 500-700 м и более.

В результате корреляционной обработки данных Лагерь А.И. и Остапенко А.Ф. (135) были получены эмпирические формулы, выра-жающж зависимость стоимости поддержания I пог.м подготовительной выработки от глубины и устойчивости боковых пород (таблица 5).

Таблица 5

Зависимость стоимости поддержания горных выработок - - .от глубины залегания и устойчивости пород

Наименование Коэффициент Корреляционные зависимости выработки устойчивости пород

I 2 3

Пластовые выработки: от 1,5 до 2,0 R^=4,3I-I,I53H+0,2IH2

1,0-1,5 Ц=2,74~0,547Н+0,38Н2

I . 2 3

0,5-1,0 Ину=1,6+0,13Н+0,51Н2

Полевые выработки 1,5-2,0 Ц =4,55-1,423Н+0,18Н2

1,0-1,5 1Ц=4,71-1,39Н+0,27Н2

0,5-1,0 К ,01+0,26Н+0,24Н2

Наклонные квершлаги 1,5-2,0 Ну, =1,4-9-0,395Н+0,11Н2

1,0-1,5 =1,72-0, 59Н+0,21Н2

0,5-1,0 Ц=0,24+0,18Н+0,27Н2 где Ну. - устойчивые породы,

Ис^- средней устойчивости породы, неустойчивые породы.

Установленная корреляционная зависимость стоимости поддержания выработок от глубины расположения использовалась для решения ряда практических задач при проектировании горных предприятий на глубоких горизонтах по данным геологоразведочных работ.

Краткие выводы

В результате реакции геологической среды на различные виды горных работ происходят физические, химические, тепловые, газовые процессы выражающиеся в пучении, сдвижении, обрушении, выбросах угля, пород и газа, горных ударах. Установлено, что максимальные реакции происходят при освоении глубоких горизонтов, как вблизи горных выработок так и при значительном удалении с участием всего массива горных пород.

Дается анализ происходящих инженерно-геологических процессов по 10 комбинатам Донбасса в пределах глубин 300-1400 м. Разработана типизация инженерно-геологичеаких процессов отдельно от кровли и почвы горных выработок при постоянстве ширины виработок, вне влияния очиотных работ.

Общими закономерностями изменений инженерно-геологических условий освоения глубоких горизонтов угольных месторождений считается: а) увеличение горного давления с глубиной; б) нарастание прочности и пластических деформаций пород с увеличением глубины залегания; в) активизация динамических явлений; г) нарастание напряженного состояния и температуры пород с глубиной.

В экономическом отношении это выражается в повышении в 1,5-2,0 раза стоимости горных работ на глубинах 700 и более м.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Фромм, Вилли Викторович

УШ. Заключение

Основным результатом^ выполненных с 1964 по 1981 г.г. и приведенных в работе исследований является разработка теоретических и практических положений, выражающих закономерности формирования инженерно-геологических условий глубоких горизонтов угольных месторождений и принципы и методы их прогнозного изучения цри разведке.

Впервые обобщены закономерности формирования и пространственной изменчивости большинства геологических факторов (тектонических, литолого-петрографических, гидрогеологических, геотермических и других компонентов литосферы) существенно влияющих на характер и масштабы инженерно-геологических цроцессов и явлений в глубоких горных выработках.

Большое внимание цри этом уделено особенностям проявления инженерно-геологических явлений и процессов в кровле и почве угольных пластов рабочей мощности в районах с различным метаморфизмом углей цри их эксплуатации. Установлено, что для глубоких горизонтов наиболее характерными процессами и явлениями можно считать мгновенный катастрофический выброс большого количества угля и породы в выработку, горные удары, интенсивное выдавливание пород, их сдвижение и куполение. Новые данные о режиме пространственной изменчивости инженерно-геологических свойств пород глу-бокозалегавдих угленосных отложений способствует правильному планированию инженерно-геологических работ цри разведке, а также прогнозированию инженерно-геологических свойств по совокупности геологических факторов, в частности по степени метаморфизма углей и глубине залегания.

Анализ влияния инженерно-геологических условий на безопасность и эффективность эксплуатации угольных шахт, с характерными для них значительной глубиной, высокой степенью механизации, быстрым ведением горных работ позволил выделить в качестве важнейших объектов инженерно-геологического прогнозирования на разных стадиях разведки месторождений интенсивность сдвижения или куполения пород в выработанное пространство, выдавливания пород и угля, а также возможность проявления и масштабы внезапных выбросов и горных ударов.

Большинство из них являются результатом сложного взаимодействия механических, тепловых, гидравлических, газовых, физико-химических и химических процессов, соцровоздающих нарушение естественного состояния горно-геологических массивов.

Обобщение материалов исследований глубоких шахт Донецкого, Карагандинского, Кузнецкого и Эльбурсского бассейнов позволило систематизировать и дать в удобном для использования виде установленные закономерности напряженного состояния, различные виды деформаций, сдвижения и обрушения пород, выбросы и горные удары, которые одинаково или примерно одинаково проявляются на угольных бассейнах или месторождениях.

Для полноты повышения и достоверности инженерно-геологических прогнозов впервые использована связь мезду характером и интенсивностью деформаций пород с напряженным состоянием, нарушенностыо, слоистостью, обводненностью и механической прочностью.

Изучены закономерности изменений различных зон ослабления, количество и мощность которых с глубиной, как правило, уменьшается. При этом открытая трещиноватость резко уменьшается уже с глубины 600-700 м, что существенно понижает обводненность подземных выработок.

Напряжение в массивах горных пород находится в прямой зависимости от геолого-структурного строения.

Так на месторождениях Донецкого бассейна, где отсутствуют тектонические нарушения, при горизонтальном или субгоризонтальном залегании пород вертикальные напряжения ( (эн ) вблизи к геостатической нагрузке ОН ).

При наличии тектонических нарушений напряжения в массиве превышают ^ Ц в 1,6-1,8 раза. В частности, црослежена оцределейная зависимость вертикальных напряжений ( ) от типа тектонической структуры. Наибольшие напряжения (2,9-3,8 ^И ) наблюдаются в районе антиклиналей, несколько меньше напряжения - в районе синклиналей.

Промежуточное положение занимают районы моноклинального залегания пород, где напряжения составляют от 2,5 до 2,8 ^Н . При этом было установлено, что в условиях одинаковых тектонических структур максимальные напряжения наблюдаются при крутом залегании пород.

Выявлена ведущая роль тектонических процессов в формировании и изменении инженерно-геологических условий глубоких горизонтов угольных бассейнов и месторождений. В ходе геотектонического развития происходили различные процессы постдиагенетического преобразования пород - от начального катагенеза до позднего катагенеза и метагенеза (раннего метаморфизма). Впервые в пределах Донбасса выделено четыре основных типа глубокозалегающих массивов пород, характеризующихся различной пространственной неоднородностью слагающих их элементов.

Существенное влияние на формирование физико-механических свойств пород этих массивов оказывают характер и интенсивность процессов замещения обломков кислых и средних плагиоклазов, эффу-зивов карбонатами, развитие вторичных слад и серицита, замещение глинистого 1&ента пород карбонатным веществом.

В широком диапазоне обнаружены все возможные вариации замещения обломков карбонатами и кварцем: от частичного, еле заметно

ГО до полного замещения o образованием псевдоморфоз.

Процессы катагенеза и метагенеза приводят не только к изменению состава пород, формированию новых структур (конморфных, микростиллолитовых, коррозионных, регенерационных), но и появлению более прочных структурных связей.

Установлены закономерности изменений физико-механических свойств пород с глубиной на различных стадиях постдиагенетических изменений. Особенно интенсивно это изменение происходит на начальных стадиях катагенеза и слабо ощущается цри метагенезе. Это позволило рекомендовать новый способ прогнозирования физико-механических свойств пород Донбасса.

Впервые выявлена природа ползучести горных пород угленосных отложений Донбасса. Показано, что решающее влияние на ползучесть оказывает степень постдиагенетических изменений пород. В связи с этим ползучесть пород закономерно уменьшается при увеличении степени катагенеза и метагенеза (раннего метаморфизма).

Особое влияние на характер и интенсивность процессов и явлений в глубоких угольных шахтах оказывает анизотропия инженерно-геологических свойств пород. Выделено три разновидности анизотропии по прочности на разрыв и скорости упругих волн:

1. анизотропия Ш порядка - это микро те ко турная анизотропия горных пород, обусловленной ее текстурой и микротрещиноватостыо.

2. анизотропия П порядка в углевмещащих породах возникает обычно из-за ма1фослоистости.

3. анизотропия I порядка связана с упорядоченным залеганием пород в виде моноклинали, серии линейных складок, блоков, разделенных тектоническими разрывами и т.д.

Установлено, что цри всестороннем давлении анизотропия упругих свойств уменьшается, но не у всех типов пород одинаково. В пределах упругой деформации при давлении составляющей 400 МПа анизотропия упругих свойств для многих пород не исчезает. Особенно это относится к породам с хорошо выраженной структурной ориентировкой минеральных составляющих или с изменяющимися механическими свойствами по разным направлениям.

В условиях одноосного сжатия изменение анизотропии упругих свойств пород цроисходит в зависимости от напряженного состояния и направления действущих нагрузок.

При анализе анизотропии пород отдельных геологических структур установлено, что в антиклинальных складках для разных участков отмечается анизотропия с поворотом максимальных значений в замковой зоне с одновременным ее увеличением. Для синклинальной складки несмотря на то, что механизм образования ее сильно отличается от механизма, цри котором формировалась антиклинальная структура, также отмечается высокая изменчивость анизотропии пород, хотя и менее резко.

По всем проанализированным тектоническим структурам наблюдается изменение анизотропии упругих свойств в зависимости от внутренней перестройки, которое цроизошло в основном в постинверсионный период угленакопления.

Колебания коэффициента анизотропии упругих свойств по геологической структуре отражает внутреннюю перестройку и показывает относительную интенсивность структурных изменений в деформированных породах.

Анизотропия прочностных свойств исследовалась в районах распространения углей различного марочного состава от "Д" до "А", где было установлено, что основное влияние на анизотропию прочности пород и в особенности аргиллитов, оказали прошедшие региональные изменения в составе, структуре, текстуре и трещиноватости под воздействием характерных для глубоких горизонтов термодинамических факторов и различных полей напряжений. Кроме того впервые для глубоких горизонтов установлено влияние макротекстуры, мезо-структуры и различных минеральных включений на анизотропию различных свойств пород.

Исследование инженерно-геологических явлений и процессов »возникающих в глубоких горных выработках угольных шахт, с последующим изучением этих явлений на моделях из эквивалентных материалов, позволило автору разработать и дать типизацию инженерно-геологических факторов, в зависимости от вида деформаций пород и интенсивности их проявления.

В частности, выявлены закономерности изменений величины пучения почвы вьфаботок в зависимости от состава, трещиноватости пород и глубины залегания. В связи с существованием у различных специалистов разных мнений о характере влияния возрастания глубины горных выработок на инженерно-геологические условия проходки, в работе дается характеристика этого влияния на отдельные факторы, оцределяющие эти условия, а именно: а) с увеличением глубины разработки увеличивается нацряжен-ное состояние пород. Это возрастание проявляется, главным образом, в капитальных и подготовительных выработках, имеющих длительный срокс службы.

В очистных выработках, существующих сравнительно короткий промежуток времени, проявления напряжений практически не цроисхо-дит.

Что же касается непосредственного распределения горного давления вовдт выработок, то здесь при наличии трещиноватых пород в кровле происходит снижение давления на 30-35$ с одновременным увеличением в породах почвы.

В нетрещиноватых породах распределение горного давления несколько иное: в кровле горных выработок максимальные, а в почве минимальные значения. б) Прочность пород с глубиной, как правило, увеличивается, но это нарастание носит сложных и весьма изменчивый характер.

На всех угольных бассейнах и месторождениях в районах распространения углей марок "Д-Г" это возрастание весьма интенсивное, а в районах расцространения углей высокой степени метаморфизма,особенно марок "Т-ПА-А" прочность с глубиной увеличивается весьма и весьма незначительно. в) С глубиной цроисходит нарастание температуры горных пород, характеризующиеся определенной последовательностью, связанной с природной геологической обстановкой. Во всех обследованиях угольных бассейнах и месторождениях геотермическая ступень колеблется от 1,4° до 3,8°С на 100 м. Относительно постоянные (втечение года) высокие температуры для ведения горных работ (более 26°С) фиксируется с глубины 600-700 м.

Показатели теплоцроводности и температуропроводности имеют тенденцию к снижению от песчаников через алевролиты к аргиллитам и в пределах определенных литологических типов пород от района расцространения высокометаморфизованных углей к менее метаморфизо-ванным.

Сложный характер инженерно-геологических процессов на глубоких горизонтах месторождений затрудняет их црогнозщювание традиционными геологическими методами и позволяет использовать при составлении црогнозов лишь главным образом математические и физические закономерности проявления напряженного состояния, разрушения и смещения пород и угля вблизи выработок, внезапные выбросы, горные удары "стреляние" пород. При этом следует подчеркнуть, что большинство из этих закономерностей примерно одинаково проявляются во всех исследованных угольных бассейнах.

Для полноты повышения и достоверности инженерно-геологических прогнозов в зависимости от решаемых задач рекомендуются три уровня црогноза: межрегиональный, региональный и локальный.

Учет эффекта взаимодействия уровней црогноза, что раньше практически не принималось во внимание цри разведке, использование связанных с этими закономерностями, а также выявленных и охарактеризованных в работе закономерностей проявления во времени -Пространстве различных процессов и явлений расширяют перспективы улучшения достоверности прогнозов. Использование общих положений теории прогнозирования цри разведке глубоких горизонтов угольных месторождений позволило определить конкретные методы црогноза,как получения данных о наиболее вероятной форме, масштабах и интенсивности процессов и явлений в будущих горных выработках на основе информации об инженерно-геологических условиях глубоких горизонтов угольных месторождений с использованием установленных закономерностей формирования физико-механических свойств пород, напряженного и теплового состояния, обводненности неоднородности и различных пластических и упругих деформаций.

С учетом специфики этого вида прогноза в работе сформулированы основные принципы взаимосвязи различных уровней прогнозирования с планами геологоразведочных и горно-эксплуатационных работ и даются кошфетные рекомендации по их применению. Наряду с этим в работе обосновываются некоторые новые методы прогноза устойчивости пород глубоких угольных горизонтов с учетом их достоверности, информативности и принципов реализации системного подхода к прогнозированию.

В результате комплексного анализа существующих методов прогноза (моделирования, многофакторного анализа классификации, аналогии, экстраполяции, экспертных оценок и т.д.) рекомендуется многофакторный инженерно-геологический анализ устойчивости пород, где в качестве существенных факторов выделяются литологическая принадлежность, прочность или ползучесть, структурные и текстурные ослабления, а также напряженное состояние пород.

Этот комплексный метод способствует повышению достоверности прогнозирования процессов и явлений по данным геологоразведочных работ.

Новизна метода многофакторного инженерно-геологического анализа заключается в следующем: предусматривается учет на отдельных произвольно выбранных факторов, как это обычно делалось раньше, а лишб необходимый комплекс свойств, устанавливаемых факторным анализом. Осуществляется выражение показателей структурного и текстурного ослабления пород через совокупность коррелирующих с ними коэффициентами, которые легко определяются по геологоразведочным данным.

При оценке устойчивости пород рекомендуется составлять прогнозы отдельно для непосредственной кровли и почвы горных выработок, характеризующиеся определенным комплексом связанных с ними процессами и явлениями, а не вообще как это практиковалось ранее.

Рекомендуемый метод многофакторного инженерно-геологического анализа основывается на использовании математического аппарата, физического моделирования и т.д. Достоверность разработанного метода прогноза устойчивости пород достигало 65-70$ при строительстве шахт и выемке угля на месторождениях Донецкого бассейна.

Диссертационная работа цредставляет собой крупное теоретическое обобщение в области глубинной инженерной геологии и содействует решению топливно-энергетической проблемы страны.

Разработка глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых и особенно угольных, связано с резким осложнением горно-эксшгуа тационных работ из-за интенсивного развития неблагоприятных инженерно-геологических явлений и процессов.

Автором диссертации установлены закономерности формирования и изменения инженерно-геологических условий глубоких горизонтов утольных месторождений, сформулирована, теоретически исследована и доведена до практического использования проблема изучения и прогнозирования устойчивости пород цри ведении горных работ на большой глубине.

В работе защищаются следующие теоретические и методические положения инженерно-геологического изучения и прогноза условий разработки глубоких горизонтов угольных месторождений:

1. С возрастанием глубины залегания массивов горных пород (более 600-700 м) под влиянием геотермических, геодинамических, газодинамических и других глубинных процессов происходят существенные изменения инженерно-геологических условий эксплуатации угольных месторождений.

2. Объектами инженерно-геологических исследований цри разведке глубоких горизонтов угольных месторождений является глубоко залегающие массивы горных пород, которые различаются вещественным составом и физико-механическими свойствами, утлями различной степени метаморфизма, расчлененностью, анизотропностью, напряженным и температурным состояниями: а) формирование и изменение физико-механических свойств пород происходило преимущественно под влиянием постдиагенетических изменений, разделенных на 4-е стадии: начальный катагенез, умеренный катагенез, глубинный катагенез и метагенез (ранний метаморфизм) ; б) напряженное состояние пород чаще всего зависит от тектонической нарушенноети и современной глубины залегания; в) относительно постоянные (в течение года) высокие температуры (более 26°С) установлены с глубины 600-700 м; г) выделены три уровня анизотропии пород: микротекстурная, макротекстурная и саруктурно-тектоническая.

В условиях все^ороннего сжатия пород микротекстурная анизот ропия разделяется на три основные группы: породы практически изотропны при любых нагрузках, породы в естественных условиях обладают анизотропией, которая уменьшается по мере нагружения и отсутствует полностью при давлении 400 МПа и более, и изотропные породы по мере нагружения становятся анизгтропными.

Макротекстурная и структурно-тектоническая анизотропия максимально цроявляется в деформированных породах с проявлением двух, иногда и больше векторов - максимумов. При этом количество и мощность зон ослабленния с глубиной уменьшается.

3. Прогнозирование инженерно-геологических условий глубоких горизонтов угольных месторождений базируется на закономерностях формирования и пространственной изменчивости различных природных факторов глубокозалегающих массивов пород, где особое место занимает реакция геологической среды на горно-вксплуатационные работы.

Прогнозирование инженерно-геологических условий глубоких горизонтов должно отвечать: а) многоуровневой системы црогнозирования; б) прямой и обратной связи между уровнями прогнозирования и планами стадийности геологоразведочных работ; в) рационального сочетания качественных и количественных методов прогноза; г) возможности применения полуколичественных и количественных методов прогноза, основанных на принципах математического и физического моделирования, многофакторного инженерно-геологического анализа и учете граничных условий устойчивости пород.

Результаты исследований отражены в 46 статьях, монографии, методическом руководстве, инструкции и методических рекомендациях по изучению инженерно-геологических свойств боковых пород и прогнозу их устойчивости на угольных месторождениях СССР (по данным разведки), утвержденных Министерством геологии СССР и Министерством угольной цромышленности СССР и изданных в 1982г. Результаты исследований, в частности, установленные закономерности формировании и изменения инженерно-геологических условий глубоких горизонтов угольных месторовдений и методы их прогноза по данным разведки нашли применение при планировании, выполнении и координации научно-исследовательских и геолого-разведочных работ, выполняемых в системе Мингео СССР и МУЛ СССР.

Практическое внедрение разработок осуществлялось в форме рекомендаций и консультаций цри проведении инженерно-геологических работ в Донецком, Кузнецком, Южно-Якутском бассейнах, а также при разведке и эксплуатации ряда угольных месторождений за рубежом.

Только по Донецкому бассейну экономический эффект составил около 18 млн.руб.

Кроме того, были сделаны доклады и сообщения на симпозиумах, семинарах, совещаниях, конференциях, посвященных инженерно-геологическому изучению месторождений полезных ископаемых. Дальнейшее внедрение результатов исследований будет осуществляться в соответствии с планами, утверлоденными Министерством геологии СССР и МУЛ СССР, а также с договорами о творческом содружестве с организациями различных ведомств.

Исследования по этой проблеме планируются в направлении изучения современных тектонических движений глубокозалегающих массивов пород, рационального использования и охраны геологической среды и совершенствования методов прогнозного инженерно-геологического изучения на базе "АСУ Геология" с применением ЭВМ нового поколения.

Библиография Диссертация по геологии, доктора геолого-минералогических наук, Фромм, Вилли Викторович, Москва

1. Авершин С.Г. О влиянии глубины разработки на процессы сдвижения и давления горных пород. В сб.: "Разработка угольныхместорождений на больших глубинах". М., Углетехиздат, 1954, 4659 с.

2. Авершин С.Г. Горные удары. М., Углетехиздат, 1955, 251 с.

3. Агошков М.Н., Астафьева М.П., Маутина A.A. Экономическая оценка эффективности геологоразведочных работ. М., Недра, 1980, 175 с.

4. Акгирей Г.Д. Структурная геология. Изд-во МГУ, 1956,326с.

5. Алферов О.С. О закономерностях изменения прочности осадочных пород Донбасса от литолого-петрографических особенностей. Изв. ДГИ, 1965, 61-69 с.

6. Аммосов И.И. Стадии изменения осадочных пород и парагене-тического отношения горючих ископаемых. "Советская геология", 1961, ¡а 4, 15-21 с.

7. Барановский В.И. Влияние природных факторов на выбор способов разработки угольных пластов на глубоких горизонтах. Госгор-техиздат, 1963, 179 о.

8. Барон Л.И., Логунов Б.М., Позин Е.З. Определение свойств горных пород. М.: Госгортехиздат, 1962, 332 с.

9. Вельская И.Р., Карагодин Л.Н., Троицкий П.А. Стреляние угольных пластов на шахтах Донбасса. Уголь, 1962, №2, 6-12 с.

10. Белоусов В.В. Основные вопросы геотектоники. Госгеолиз-дат, 1954, 262 с.

11. Берг Ф. Некоторые геофизические приложения исследований при высоких давлениях. Сб. Твердые тела под высоким давлением", И., Мир, 1966, 411 с.

12. Беликов Б.П. Упругие свойства горных пород. В сб.: "Магматизм и связь с ним полезных ископаемых". М., Госгеолтехиздат, i960, 81-98 с.

13. Белый Л.Д. Теоретические основы инкенерно-геологического картирования. М., Наука, 1964, 312 с.

14. Бендат Да. Основы теории случайных шумов и ее применение. М., "Наука", 1965, 463 с.

15. Бендат Дне. Пирсол Л. Измерение и анализ случайных процессов. М., "LIир", 1974, 464 с.

16. Бич Я. А. Горные удары и методы их прогноза. М: ЦНШ^голь 1972, IOI с.

17. Бондарик Г.К., Горальчук М.И. Применение последовательного анализа при инкенерно-геологическом опробовании. Геология и геофизика. 1976, йб Изд-во СО АН СССР, 78-80 с.

18. Бондарик Г.К. Основы теории изменчивости йнкенерно-геоло-гических свойств горных пород. М., Недра, 1971. 272 с.

19. Бондарик Т.К. Общая теория инженерной (физической) геологии. М., Недра, 1981. 256 о.

20. Ботвинкина Л.Н. Слоистость осадочных пород. Изд-во АН СССР, 1962. 542 с.

21. Ботвинкина и др. Атлас литогенетических типов угленосных отложений среднего карбона Донецкого бассейна. Изд-во АН СССР, 1956., 126 с.

22. Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Богданов Г.Н. Разработка руд на больших глубинах. М. "Недра", 1982, 292 с.

23. Бройнер Т. Сценка горного давления в процессе бурения сквакин по пласту. Глюкауф, ^ 21, 1969, 24-31 с.

24. Будков В.Е. Горные удары на шахте им.Урицкого. Уголь, 1962, №3, 16-24 с.2в6—

25. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М., "Недра", 1982, 272 с.

26. Буцик to.В. О природе геотермических аномалий в западной части Донбасса. Сб. "Геология угольных месторождений", IL: Недра, 1969, 169-174 с.

27. Васильев П.В., Иванов К.И., Карпышев А.Д. Управление кровлей на пологих пластах. Госгортехиздат, 1962, 215 с.

28. Васильев П.В., Малинии С.И. Влияние основных геологических факторов на поведение пород в горных выработках. М., Госгортехиздат, I960, 254 с.

29. Вассоевич И.Б. Еще о терминах для обозначения стадий и этапов литогенеза. Тр. ВНИГРИ, вып. 190, 1962, 11-24 с.

30. Временные требования по составу и методам механических испытаний горных пород при разведке месторождений полезных ископаемых для проектирования подземной разработки, л., 1966, ВНИЖ. 69 с.

31. Венцель К. Определение упругих свойств горных пород ультразвуковым методом. В кн.: ^Проблемы инженерной геологии".i 1. М., 1964, 64-82 с.

32. Вереда B.C., Юрченко Б.К. Зависимость прочностных свойств аргиллитов от условий их образования. Литология и полезные ископаемые, 1968, 154-156 с.

33. Вистелиус А.Б. Теоретические предпосылки стохастических моделей и их проверка в конкретных геологических условиях. В кн.: "Математические методы в геологии". Международный геологический конгресс. М., 1968, II2-I4I с.

34. Воларович М.П., Баюк Е.И. Исследования упругих свойствообразцов горных пород при всесторонних давлениях до 1000 кг/gmS "Применение ультраакустики к исследованию веществ". I960, вып.П, 290 с,

35. Вопросы метаморфизма углей и эпигенеза вмещающих пород. Л., Наука, 1968, 315 с.

36. Воларович М.П., Томашевская И.О., Будников В.А. Механика горных пород при высоких давлениях. М., Наука, 1979, 380 с.

37. Временные технические требования угольной промышленности к геологоразведочным работам и исходным геологическим материалам, предъявляемым для проектирования нового строительства и реконструкции шахт и разрезов. М.: МУП СССР, 1970, 24 с.

38. Волков В.Н. Генетические основы морфологии угольных пластов. М.? "Недра", 1973, 316 с.

39. Виноградов В.Г. Научное предвидение. М., "Высшая школа", 1973, 138 с.

40. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978, 447 с.

41. Газизов М.С. Карст и его влияние на горные работы. М.: Наука, 197I, 204 с.

42. Галушко П.Я., Куренков Я.Н., Френзе Ю.К., Халамовский М.А. Результаты исследований напряжений в массиве горных пород. Изв. вузов. Горный вурнал, № II, 1968, 16-25 с.

43. Городничев В.М. Современные методы борьбы с пучением горных пород. М., Госгортехиздат, I960, 124 с.

44. Горькова И.М. Структурные и деформационные особенности осадочных пород. М., изд-во Недра, 1965, 128 с.

45. Горное дело. Терминологический словарь. Ы.: Недра, 1974, 527 с.

46. Глушко В.Т., Ямщиков B.C., Яланский А*А. Геофизический контроль в угольных шахтах. Киев "Наукова Думка". 1978, 222 с.

47. Глушко В.Т. Различие в свойствах пучащихся и непучащих-ся пород Донбасса. Уголь Украины, 1961, II, 18-34 с.

48. Глушко В.Т., Чередниченко В.П., Усашенко Б.С. Реологиягорного массива. Киев, Наукова Думка", 1981, 170 с.

49. Геология и математика. Под ред. Э.Э.Фотиади. Новосибирск, Наука, 1967, 260 с.

50. Гурдус А.В. Изучение причин вспучивания горных пород каменноугольной формации Донбасса и меры борьбы с этим явлением. Харьков, 1933, ГОНТИ, 115 с.

51. Глушко В.Т., Широков А.З. Механика горных пород и охрана выработок. Киев, Наукова думка, 1967, 211 с.

52. Глушко В.Т. Проявление горного давления в глубоких шахтах. Киев, Наукова думка, 1971. 196 с.

53. Глушко В.Т., Червинский В.В., Яланский АЛ. Применение акустических методов для исследований свойств горных пород на образцах и в массиве. Киев, Наукова думка, 1970, 168 с.

54. Глушко В.Т., Кирничанский Г.Т. Инженерно-геологическое прогнозирование устойчивости выработок глубоких угольных шахт. М: Недра, 1974. 173 с.

55. Глушко В.Т., Борисенко В.Г. Инженерно-геологические особенности железорудных месторождений. II., Недра, 1978, 254 с.

56. Геолого-углехимическая карта Донецкого бассейна. МУП СССР, ДонУГИ, вып. УШ, Углетехиздат, 1954, 112 с.

57. Геология месторождения угля и горючих сданцев СССР. М., Госгеолтехиздат, 1963, т.1; 1962, с.2; 1965, т.З; 1969, т.7; М., Недра, 1968, т. ХУП.

58. Гречухин В.В. Закономерности регионального метаморфизма углей и эпигенеза вмещающих пород. Советская геология, 1971, Из 5, 64-75 с.

59. Гречищев С.Е., Кюнтцель В.В., Сагайдачный Ю.А» С некоторых перспективных направлениях развития математических методов в инженерной геологии и геокриологии. Журн. Инженерная геология. Изд. АН СССР, № 5, 1981, 44-55 с.- I

60. Геология и угленосность Чульманской впадины. Под ред. Н.В.Черского. СО АН СССР, Якутск, 1974, 158 с.

61. Гречухин B.Ü. Существует ли постинверсионный метаморфизм углей? Изв. АН СССР, сер. геол., 1971, Ш 88-95 с.

62. Голодковская Г.А., Демидюк Л.М., Шаумян Л.В. и др. Инне-нерно-геологические исследования при разведке месторождении полезных ископаемых. М., Изд-во МГУ, 1974, 255 с.

63. Горяинов H.H., Ляховицкий Ф.М. Сейсмические методы в инженерной геологии. М., "Недра", 1979, 192 с.

64. ГОСТ 21152-75. Сечения основных горных выработок. Основные размеры. Изд. Стандартов. 1976, 42 с.

65. ГОСТ 24941-81. Породы горные. Методы определения механических свойств нагрукением сферическими инденторами. М., Изд-во стандартов. 1981, 24 с.

66. ГОСТ 11223-78. Угли бурые, каменные и антрацит. Метод отбора проб бурением скваяин и подготовка их для лабораторных испытаний. М. Изд-во стандартов, 1982, 10 с.

67. Гзовский Ы.В. Физическая теория образования тектоническихtразрывов. Сб. "Пробл. тектонофизики". Ы., Госгеолтехиздат, 1969, 78-96 с.

68. Голодковская Г.А., Савич А.И., Шаумян Л.В. Опыт инкенер-но-геологических и геофизических исследований массивов скальных горных пород при разведке месторождений полезных ископаемых. Проблемы инженерной геологии. МГУ, 1970. 95-112 с.

69. Голодковская Г.А. Региональное инженерно-геологическое изучение территории на основе reoлого-структурного анализа. Авто-реф. докт. диссерт. M., 1968/48 с.

70. Голодковская Г.А., Шаумян Л.В., Демидюк Л.М. Геолого-, структурные основы прогнозной оценки инженерно-геологических условий глубоких месторождений рудньк полезных ископаемых. Материалы Всесоюзн. совещ. Белгород, 1975. 32-44 с.

71. Голодковская Г.А., Демидюк Л.М., Шаумян Л.В. Инженерная геология Талнахских месторождений: проблемы, методика, опыт исследований. Вестник МГУ, Геология, N2 5, 1977, 75-84 с.

72. Гзовский М.В. Тектонофизическая оценка напряжений в земной коре. В сб.: Доклады Всесоюзной конференции по механике горных пород. Изд. кольского филиала АН СССР, Апатиты, 1970, 85-1С4с.

73. Гулакян К.А., Кюнтцель В.В., Постоев Г.П. Прогнозирование оползневых процессов. М., Недра, 1977, 185 с.

74. Донабедов А.Т. Физические свойства горных пород угленосных месторождений как индикаторы степени метаморфизма углей. Изв. АН СССР, сер. геол., 1943, 15-31 с.

75. Дортман И.Б. Изучение региональных и локальных изменений физических свойств горных пород. В кн.: Методическое руководство по определению физических свойств горных пород и полезных ископаемых. Ы., Госгеолтехиздат, 1962, II5-I44 с.

76. Давидянц В.Т. Совершенствование способов и средств управления кровлей на шахтах Донбасса. Недра, 1969, 138 с.

77. Давидович И.Л., Амусин Б.З. Основные задачи и принципы подхода к поддержанию капитальных выработок на глубоких шахтах. Сб. ВНЕСЛИ, Нз 76, Л., 1970, 55-84 с.

78. Диагенез и катагенез осадочных пород. М., Мир, 1971, 485с.

79. Динник А.Н., Маргаевский А.Б., Савин Г.Л. Распределение напряжения вокруг подземных горных выработок. В кн.: Труды совещания по управлению горным давлением. М.-Л., 1938, 124-138 с.

80. Демин A.M. Методика прогноза нарушений устойчивости открытых горных выработок. М.: ИГД, 1972, 33 с.

81. Длин A.M. Математическая статистика в технике. Советская наука, 1958, 345 с.

82. Дядькин Ю.Д., Шувалов Ю.В., Гендлер С.Г. Тепловой реким глубоких рудников. В кн.: Проблемы подземной эксплуатации рудных месторождений на больших глубинах. М. изд. ИПКОН АН СССР, 1979, II2-I27 с.

83. Елисеев И.А. Метаморфизм. М., 1963, 428 с.

84. Емельянова Е.А. Методическое руководство по стационарному изучению оползней. Госгеолтехиздат, 1956, 194 с.

85. Емельянова Е.П. О теоретических основах сравнительно-геологического метода оценки устойчивости склонов и прогноза оползней. Сб. ВСЕГШГЕО, N2 22, М., "Недра", 1969, 105-127 с.

86. Ерианов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. Алма-Ата, Наука, 1964, 281 с.

87. Ершов JI.B. К математической теории горного давления. В кн.: Аналитические методы исследования и математическое моделирование горных процессов. М., 1963, 98-140 с.

88. Ефремов Г.Д. Разработка угольных пластов на больших глубинах. Киев, 1962, 104 с.

89. Жемчувников Ю.А., Гинзбург А.И. Основы петрологии углей. М., изд-во АН СССР, I960, 408 с.

90. Явлинский В.М., Каримова С.С., Коробицына В.Н. Генетическая классификация угольных пластов Алдано-Чульманского района. В кн.: Геология и угленосность Чульманской впадины. Изд. ЯФ АН СССР, Якутск, 1974, 98-124 с.

91. Жемчукников Ю.А. Угленосная толща и методы ее изучения.

92. Ban.ЛГИ, т.25, 1951, 45-62 с.

93. Куравлев А.И. К вопросу формирования выбросоопасных пород и физическая сущность процесса выброса. В кн.: Изучение физико-механических свойств горных пород в Донбассе. Донецк, 1969, 191-209 с.

94. Заславский Ю.З., Зорин А.Н. Черняк И.Л. Расчеты параметров крепи выработок глубоких шахт. Киев: Техн ка, 1972, 152 с.

95. Заславский Ю.З. Работы ДонУГИ в области охраны и прогнозирования проявлений горного давления в капитальных выработках глубоких шахт Донбасса. В кн.: Исследование проявлений горного давления на глубоких горизонтах шахт. Л., 1971, 81-96 с.

96. Запоровщева А.С. Зависимость диагенетических и катагене-тических преобразований осадочных пород от фациальной обстановки . накопления осадков. Автореф. канд. диссерт. Л., 1963, 23 с.

97. Звягинцев Л.И. Деформации горных пород и экзогенное рудо-образование. Изд-во Наука, 1978, 204 с.

98. Иберла К. Факторный анализ. М., Статистика, 1980, 394 с.

99. Иванов Г.А. Методика фациально-геотектонического анализа угленосных отлокений и применение ее в практике геологоразведочных работ. Тр. лаб. геол. угля АН СССР, 1956, 209-241 с.

100. Иванов Г.А. Угленосные формации. Л., Наука, 1967, 407 с.

101. Иванов ГЛ. Закономерности строения, образования и изменения угленосных отложений (формаций). Автореф. докт. диссерт. JI., 1957, 81 с.

102. Иванов И.П. О некоторых проблемах инженерной геологии в горном деле. Зап. ЛГИ, т.53, 1981, 68-74 с.

103. Иванов И.П. Инженерно-геологическое районирование северной части поля шахты "Ленинградская". Горючие сланцы. Таллин,1982, 6, I-I8 с.

104. Исследование физико-механических свойств горных пород и проявлений горного давления в подготовительных выработках глубоких шахт Донбасса. Киев, Наукова думка, 1969, Авт. Глушко и др. 209 с.

105. Ишина Ti Ai Стратиграфия, литология и фации юрских угленосных отложений Южной Якутии. В кн.: Южно-Якутская угленосная площадь. M.-JI., изд. АН СССР, 1961, 40-81 с.

106. НО. Казанцев М.И. и др. Приборы для отбора и исследования ориентированного керна. Тр. КазИМС, изд-во АН Каз.ССР, 1964, lte2, 16-28 с.

107. Карпова Г.В. Глинистые минералы и их эволюция в терриген-ных отложениях. М., Недра, 1972, 175 с.

108. Калинко Ы.К. Методика исследования коллекторских свойств кернов. Гостоптехиздат, 1963, 281 с.

109. Карташов Ю.М. Ускоренные методы определения реологических свойств горных пород. М.: Недра, 1973, 112 с.

110. Копелиович A.B. Эпигенез древних толщ юго-запада Русской платформы. М., Наука, 1965, 478 с.

111. Крупенников Г.А., Давидович И.Л., Заславский Ю.З. Горноедавление и крепление капитальных выработок при увеличении глубины подземных разработок. В кн.: Исследование проявлений горно- ( го давления на глубоких горизонтах шахт. Л,, 1971, III-I44 с.

112. Коломенский И.В. Общая методика инженерно-геологических исследований. М., Недра, 1968, 341 с.

113. Комаров И.О. Накопление и обработка информации при инке-нерно-геологических исследованиях. М., Недра, 1975, 312 с.

114. Кобилев А.Г., Лось М.М. Методика литолого-фациального прогноза условий разработки угольных пластов. М., Недра, 1976,209с

115. Коробицына В.Н. Петрографическая характеристика пород угленосной толщи Алдано-Чульманского района. В кн.: Геология и угленосность Чульманской впадины. Изд. ЯФ СО АН СССР, Якутск, 1974, 38-49 с.

116. Коссовская А.Г., Логвиненко Н.В., Шутов В.Д. О стадиях формирования и изменения терригенных пород. Докл. АН СССР, 1957, т.116, 190-214 с.

117. К познанию диагенеза осадков. Сб. ст.под.ред.Н.М.Страхова, 403 с.

118. Кобранова В.Н. Физические свойства горных пород. Гостоп-техиздат, 1962, 341 с.

119. Коньков Г.А. О связи новейших и современных тектонических движений с метаносными и выбросными зонами в условиях Донецкого бассейна. ДАК СССР. т. 143', №3, 1962, 670-673 с.

120. Кравцов А.И. Геологические условия газоносности угольных, рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых. Ivl., "Недра",1968, 330 с.

121. Кирничев M.В. Теория подобия. Ы., изд-во АН СССР, 1953, 96 с.

122. Крашенинников Г.Ф. Условия накопления угленосных формаций СССР. М., изд-во МГУ, 1957, 294 с.

123. Клер В.Р. Обработка материалов разведки месторождений угля. М., Недра, 1980, 174 с.

124. Коломенский Н.В. Инженерная геология, ч.2, М., Госгеол-техиздат, 1956, 289 с.

125. Кирничанский Г.Т. Разрушение трещиноватых горных пород.-В кн.: Физика горных пород и процессов. M., I97X, 35-49 с.

126. Кузнецов Г.Н. Изучение влияния горного давления на моделях. Госгеолтехиздат, 1959, 380 с.

127. Лабасс А. Управление кровлей посредством обрушения. В кн.: "Международная конференция по горному давлению". М., Углетех-издат, 1957, 327-340 с.

128. Лакин Г.Ф. Биометрия. М. "Высшая школа", 1973, 343 с.1.4é Лбов Г.С. Выбор эффективной системы зависимых признаков.сб. "Вычислительные системы". Тр. ИМ СО АН СССР, вып.19, Новосибирск, 1965, 18-25 с.

129. Лагерь А.И., Остапенко А.Ф. Подготовка полей действующих шахт при переходе на глубокие горизонты. Изд-во Донбасс, 1972., 115 с.

130. Лазарев B.C. и др. К вопросу о минералогическом составе кровли и почвы угольных пластов Донбасса, Сб. Вопросы минералогии осадочных образований. 144-155 с.

131. Логвиненко Н.В. О позднем диагенезе эпигенезе донецких карбоновых пород. Изв. АН СССР, сер. геол., 1957, №7, 55-94 с.

132. Логвиненко Н^В. Постдиагенетические изменения осадочных пород. Л., Наука, 1968, 214 с.

133. Левенштейн М.Л. Основные проблемы регионального метаморфизма углей. В кн.: Геология угольных месторождений.Том Ш.Все-союзн. совещ.по твердым горючим ископаемым. М., Наука, 1969, 203-231 с.

134. Левенштейн М.Л. Закономерности метаморфизма углей Донецкого бассейна. Советская геология, 1962, № 2, 28-44 с.

135. Ленин В.И. Полное собрание сочинений. Т.26, с. 77.

136. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика. Л., Недра, 1977, 478 с.

137. Ломтадзе В. Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород. Л., Недра, 1972, 311 с.

138. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная педология. Недра, 1970, 528 с.

139. Ломтадзе В.Д. О формировании свойств глинистых пород. Зап. ЛГИ, т.32, вып.2, 1955, 41-87 с.

140. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Специальная инженерная геология. Недра, 1978, 496 с.

141. Лось М.М., Кобилев А. Г. Об основах геологического прогнозирования устойчивости вмещающих пород в горных выработках. -Сов.геология, Я 12, 1971, 55-64 с.

142. Лыткин В.А. Механизм пучения пород в подземных выработках. Изд-во Наука, 1965, 131 с.

143. Малинин С.И. Геологические основы прогноза поведения пород в горных выработках. Изд-во Недра, М., 1970, 192 с.

144. Матвеев Б.В. О требованиях к проведению механических испытаний пород при разведке месторождении. В кн.: Исследования проявлении горного давления на глубоких горизонтах шахт. JI., 1971, 121—148 с.

145. Малахов Г.М., Черноус А.П. Вскрытие и разработка рудных месторождений на больших глубинах. М. Госгоршехиздат, 1961, 148 с.

146. Марков Г.il. Тектонические напряжения и горное давление в рудниках Хибинского массива. Л., Наука, 1977, 124 с.

147. Матвеев А.К. Угольные бассейны и месторождения зарубежных стран. Изд. МГУ, 1979, 312 с.

148. Максимов А.П. Выдавливание горных пород и устойчивость подземных выработок. М., Госгортехиздат, 1963, 144 с.

149. Машанов А.Ж. Механика массива горных пород. Алма-Ата, 1961, 165 с.

150. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород. T. I и 2. Под ред. Е.М.Сергеева, изд-во МГУ, 1968, 715 с.

151. Миронов К.В. Поиски и разведка угольных месторождений. Изд-во Недра, 1977, 254 с.

152. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Основы гидрoreомеханики. М., Недра, 1974, 296 с.

153. Методические указания по прогнозу удароопасности рудных и нерудных месторождений. Л., изд. ВНИМИ, 1978, 98 с.

154. Метаморфизм углей и эпигенез вмещающих пород. "Недра", 1975, 256 с. .

155. Методы изучения осадочных пород. Под ред.акад.Н.М.Страхова, ï.I, П. Госгеолтехиздат, 1957, 428 с.

156. Мюллер В. Механика скальных массивов. Изд-во Мир, И., 1971, 256 с.

157. Мйчкин В.И. Ультразвуковые исследования напряженногосостояния и свойств горных пород в массиве. Канд. дис. М., 1965, 225 с.

158. Насонов JI.H. Механика горных пород и крепление горных выработок. М., Недра, 1969, 238 с.

159. Напряженное состояние земной коры. М., Наука, 1973, 185с.

160. Нейштадт Л.И. Методы геологического изучения трещинова-тости горных пород при инженерно-геологических исследованиях. Гос-энергоиздат, 1957, 141 с.i

161. Нестеренко Г.Т., Шаманская А.Т., Егоров П.В. Приближенный метод оценки напряженного состояния горных пород. Изд. ИГД СО АН СССР, Новосибирск, 1970, 133 с.

162. Николаев Н.И. Проблемы природы тектонических движений. Вест. МГУ, серия 1У, геологическая, №6, 1965, 91-108 с.

163. Никодин В.И., Лысиков Б.А., Свержевский В.Л. О прочностных свойствах песчаников на больших глубинах. Шахтное строительство, 1965, № 3, 23-45 с.

164. Николин В.И., Меликсетов С,С., Беркович И.М. Выбросы породы и газа. М., изд-во "Недра", 1967, 293 с.

165. Николин В.И., Лысиков Б.А. Выбросоопасные породы больших глубин. Изд-во Донбасс, 1968, 211 с.

166. Николин В.И., Балинченко И.И., Симонов A.A. Борьба с выбросами угля и газа в шахтах". М., "Недра", 1981, 300 с.

167. Никитин В.Н. Основы инженерной сейсмики. Изд. МГУ, 1981, 176 с.

168. Общие методические положения комплексного исследования проблем горной геомеханики. Под ред. Г.А.Крупенникова, ВНЬЫИ, Л., 1970, 143 с.

169. Овчаренко Б.П. Шамаева М.П., Комарова А.И. Приближенная оценка прочности пород по глубине залегания и метаморфизму. Уголь Украины, 1965, fö 4, 81-96 с.

170. Панюков П.Н. Инженерная геология. М., Недра, 1978,296с.

171. Панюков П.Н. Массив горных пород основной объект инженерно-геологических исследований. Научн. тр. МГИ 1959,64-91 с.

172. Паспорта прочности горных пород и методы их определения. Под ред. М.М.Протодьяконова, М., Наука, 1964, 48 с.

173. Петухов И.М. Изучение природы горных ударов, обоснование и разработка мер борьбы с ними на угольных шахтах. Автореферат диссертации, ЛГИ, 1968, 55 с.

174. Попов B.C. Геологическое строение и промышленная угленосность Донецкого бассейна. Изд-во ИГН АН УССР, 1964, 264 с.

175. Попов М.В., Бондарик Г.К., Розовский Л.Б. Задачи и методы долгосрочного прогноза инженерно-геологических условий территории. В кн.: Рациональное использование земной коры. М., 1972, 5160 с.

176. Прохоров С.П., Качугин Е.Г, Методическое руководство по гидрогеологическим и инженерно-геологическим исследованиям при разведке месторождений твердых полезных ископаемых. Госгеолтехиз-дат, 1955, 261 с.

177. Протодьяконов Ü.M., Чирков С.Е. Трещиноватоеть и прочность горных пород в массиве. М., Наука, 1964, 156 с.

178. Прилуцкий A.M., Фролов В.И. Петрографический состав и метаморфизм углей пласта "Мощного" Нерюнгринского месторождения. В кн.: Геология и угленосность Чульманской впадины. Изд. ЯФ СО АН СССР, Якутск, 1974, 59-73 с.

179. Пустовалов JI.В. Вторичные изменения осадочных горных ' пород и их геологическое значение. О вторичных полевых шпатах в осадочных породах. Сб. О вторичных изменениях осадочных пород. Тр. ГИН АН СССР, вып. 5, 1956, I24-I6I с.

180. Пэк A.B. Трещинная тектоника и структурный анализ. Изд-во АН СССР, 1939, 238 с.

181. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М., Недра, 1976, 71 с.

182. Рац М.В. Неоднородность горных пород и их физических свойств. М., изд-во Наука, 1968, 105 с.192^ Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород.

183. М., Недра, 1967, 233 о. . i

184. Ржевский В.В., Ямщиков B.C. Ультразвуковой контроль и исследования в горном деле. М., Недра, 1968, 120-201 с.

185. Рейнек Г.Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадко-накопления. М., Недра, 1981, 316 с.

186. Розовский М.И., Зорин А.Н. Приложение интегральных операторов к определению напряжений и перемещений контура подземного сооружения с учетом влияния фактора времени и анизотропии. -В кн.: Проблемы механики горных пород", Алма-Ата, 1966, 65-81 с.

187. Рыков П.А., Гудков В.М. Применение математической статистики при. разведке недр. М., Недра, 1966, 219 с.

188. Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. М., Углетехиздат, 1954, 384 с.

189. Рухин Л.Б. Основы литологии. Гостоптехиздат, 1953, 779с.

190. Рухин Л.Б. О некоторых закономерностях эпигенеза. Сб. "Вопросы минералогии осадочных образований", кн. 3-4, изд. Львов. Гос.универ., 1956, 54-71 с.

191. Руководство по измерению напряжений в массиве скальных пород методом разгрузки. Апатиты. Изд-во Кольск.филиала АН СССР,1970, 47 с.

192. Руководство по определению напряженного состояния горных пород в массиве ультразвуковым методом. Апатиты, изд-во Кольск. филиал. АН СССР, 1970, 71 с.

193. Распределение напряжений в породных массивах (Под ред. Г.А.Крупенникова) М.: Недра, 1972, 144 с.

194. Розова С.С. Научная классификация и ее виды. Вопросы философии, 1964, № 8, 69-79 с.

195. Розовский Л.Б. Введение в теорию геологического подобия и моделирования (применение природных аналогов и количественных критериев подобия в геологии). И., "Недра", 1969, 128 с.

196. Розовский Л.Б. Моделирование в инаенерпой геологии. Сб. "Вопросы инженерной геологии". М., АН СССР, 1970, 297-305 с.

197. Розовский Л.Б., Зелинский И.П. Инженерно-геологические прогнозы и моделирование. Одесский гос.Ун-тет, Одесса, 1975, 115с.

198. Романенко А.Ф., Сергеев Г.А. Аппроксимативные методы анализа случайных процессов. М., "Энергия", 1974, 176 с.

199. Руководящие указания по разработке и внедрению отраслевых автоматизированных систем управления (ОАСУ). В кн.: "Автоматизированные системы управления". М., "Экономика", 1972, 329-346 с.

200. Савин Г.Н. Распределение напряжений около отверстий. Киев, "Наукова Думка", 1963, 887 с.

201. Саратикянц С.А. Перспективы развития добычи угля на■ больших глубинах. "Уголь Украины". 1971, tä 12, ,4-6.с.

202. Сидоренко A.B. Человек, техника, земля. 1967, 48 с.

203. Сергеев Е.М. Современное состояние и перспективы развития инженерной геологии в Советском Союзе. М., Изд. Моск.ун-та, 1968, 23 с.

204. Свервевокий В.Л., Положай Г.Т., Богодеров М.М. Физико-механические свойства пород на больших глубинах. Уголь Украины,6, 1963, 43-55 с.

205. Сергеев Е.М., Турчанинов И.А. Методология анализа инже-нерно-геологичееких условий территории строительства и выбора мест заложения подземных сооружений. В кн.: Сборник трудов. Гидропроект, М., 1979, 71-89 с.

206. Сергеев Е.М. Инженерная геология наука о геологической среде. - Инженерная геология, 1979, № I, 5-13 с.

207. Сергеев Е.М. Инженерная геология. Изд-во МГУ, 1978,384с.

208. Смирнов Б.В. Методика составления карт прогноза устойчивости углевмещавдих пород по материалам геологоразведочных работ в Донбассе. В кн.: Изучение физико-механических свойств горных пород в Донбассе, Донецк, 1969, 222-229 с.

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

210. Савич А.И. и др. Сейсмоакустические методы изучения массивов скальных пород. Недра, 1969, 239 с.

211. Силаева О.И. Иследование с помощью ультразвука скоростей распространения упругих волн и упругих параметров в образцах горных пород при одностороннем давлении. М., Изд. АН СССР, 1962, 128 с.

212. Сонин Н.В. Изучение и обобщение физико-механических свойств вмещающих пород угленосного карбона Луганской области по данным разведочных работ. В кн.: Изучение физико-механических свойств горных пород в Донбассе, Донецк, 1969, 94-106 с.

213. Скворцов Г.Г., Свержевский В.Л., Смирнов Б.В. Инженерно-геологические условия разработки угольных месторождений. В кн.: "Методика разведки угольных месторождений". М., "Недра, 1972, 162-175 с.

214. Соколовская Л.А., Фромм В.В. Влияние условий осадконакопления на характер изменения прочностных и упругих свойств алевролитов с увеличением глубины залегания. Литология и полезные ископаемые, 1975, Ш 2, 121—126 с.

215. Слободов Ы.А, Руководство по применению метода разгрузки для определения напряженного состояния в глубине горных массивов. Изд. ВНИМИ, Л., i960, 123 с.

216. Скворцов Г.Г., Романовская Л.И. Инженерно-геологические исследования и прогнозы месторождений твердых полезных ископаемых. М., Госгеолтехиздат, 1966, 115 с.

217. Скворцов Г.Г., Кориковская А.К. Инженерно-геологическая характеристика пучения пород на угольных месторождениях СССР. Советская геология, Ш II, 1961, 84-98 с.

218. Скворцов Г.Г., Фромм В.В. Инженерно-геологическое изучение глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых при разведке. М., Недра, 1970, 108 с.

219. Скворцов Г.Г., Фромм В.В. Инженерно-геологические основы прогнозов разработки глубоких горизонтов Донбасса. Материалы Ш регион, совещания по инженерной геологии. Л., 1966, 461-465 с.

220. Скворцов Г.Г., Фромм В,В. Методы прогноза инженерно-геологических условий разработки твердых полезных ископаемых, залегающих на больших глубинах. Материалы геол.совещания. М.: Изд-во МГУ, 1969, III—125 с.

221. Скворцов Г.Г., Фромм В.В. Инженерно-геологические условия глубоких горизонтов Донбасса и вопросы их дальнейшего изучения. В сб.: Геология угольных месторождений. М.: Наука, 197I, I76-I8I с.

222. Скворцов Г.Г., Фромм В.В. Полевое инженерно-геологическое изучение пород по керну разведочных скважин. М.: ВСЕГИНГЕО, 30 с.

223. Скворцов Г.Г., Прохоров С.П. Требования к инкенерн(^геологической изученности месторождений твердых полезных ископаемых.-В сб.: Вопросы гидрогеол. и инж.геол. Госгеолтехиздат, 1959, № 18, 101-124 с.

224. Скворцов Г.Г., Гамалей Б.М., Фромм В.В. Научные основыи методы прогнозной оценки инкенернскгеологических условий промышленного освоения месторождений твердых полезных ископаемых. М.: ВСЕГИНГЕО, 1975, 26-34 с.

225. Смирнов Б.В., Фромм В.В. и др. Инструкция и методические рекомендации по изучению инженерно-геологических свойств боковыхпород и прогнозу их устойчивости на угольных месторождения (по данным разведки). М.: ВСЕГИНГЕО, 1982, 37-94 с.

226. Синдюков Ш.А., Фролов В.И. Геологическая природа изменчивости мощности и строения угольных пластов Чульманского месторождения. В кн.: Геология и угленосность Чульманской впадины. Изд. ЯФ СО АН СССР, Якутск, 1974, 124-136 с.

227. Сыроватко М.В. Гидрогеология и инженерная геология при освоении угольных месторождений. Госгортехиздат, i960, 499 с.

228. Ставрогин А.Н. Прочность и деформация горных пород. Ав-тореф. дис. докт. техн.наук. Л., 1968, 51 с.

229. Справочник по инженерной геологии. Отв. ред. Чуринов М.В. М., Недра, 1981, 325 с.243.-Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. Т.т. I-Ш, изд.2, . Изд. АН СССР, 1962, 434 с.

230. Страхов Н.М., Логвиненко Н.В. О стадиях осадочного поро-дообразования и их наименовании. ДАН СССР, т. 125, 1959, й 2, 28-36 с.

231. ТалофН.С. Механика горных пород. Госгортехиздат, i960, 225 с.

232. Тектоника угольных бассейнов и месторождений СССР. М., Недра, 1976, 335 с.

233. Тимофеев A.A., Череповский В.Ф., Шарудо И.И. Эволюция угленакопления на территории СССР. М., "Недра", 1979, 216 с.

234. Турчанинов И.А., Иванов В.И., Марков Г.А. Руководство по измерению напряжений в массиве скальных пород методом разгрузки. Изд. кольского филиала АН СССР. Апатиты. 1970, 221 с.

235. Турчанинов И.А. Экспериментальное определение полного тензора напряжений в массиве горных пород. Методическое рук-во, Апатиты, 1973, 293 с.

236. Турчанинов ИЛ., Иофис U.A., Каспарьян Э.В. Основы механики горных: пород. М,, Недра, 1977, 506 с.

237. Турчанинов И.А., Медведев Р.В., Панин В.И. Современные методы комплексного определения физических свойств горных пород. Недра, 1967, 320 с.

238. Усаченко Б.М. Свойства пород и устойчивость горных выработок. К: Наукова думка, 1979, 135 с.

239. Феофилова Л.П. К вопросу о причинах изменения пористости угленосных пород среднего карбона ■ Донбасса. Сб.,посвящ."Памяти акад. П.И.Степанова", изд-во АН СССР, 1952, 221-228 с.

240. Феофилова А.П., Левенштейн М.Л. Особенности осадко- и угяенакопления в никнем и среднем карбоне Донецкого бассейна. Изд-во АН СССР, 1963, 253 с.

241. Фотиади З.Э. О зависимости пористости и плотности пород осадочного покрова от глубины залегания. Геол.нефти, 1957, 3846 с.

242. Фисенко Г.Л. Проблемы горного давления и сдвижения горных пород при разработке глубоких горизонтов угольными шахтами и разрезами. Сб. ВНИМИ "Исследование проявлений горного давления на глубоких горизонтов шахт", Л., 1971, 163-178 с.

243. Фисенко Г.Л. Некоторые вопросы сдвщ-сения горных пород при разработке глубоких горизонтов угольных шахт. Сб. ВНШИ "Исследование проявлении горного давления на глубоких горизонтах шахт". Л., 197I, 93-115 с.

244. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. М., Недра, 1976, 240 с.

245. Фромм В.В. Методы изучения мелкой трещиноватости в карбонатных породах. Тр. ВСЕГИНГЕО, 1965, Из 10, 12-24 с.

246. Фромм В.В. Изменчивость'состава и свойств массивов пород и ее значение для инненерно-геологической оценки условий разработки глубоких горизонтов угольных месторождений. Автор, канд. дис. М., 1967, 25 с.

247. Фролов Н.М, Гидрогеотермия. М., Недра, 1976, 279 с.

248. Фромм В.В. Инженерно-геологические свойства пород-прослоев и их влияние на рациональную выемку угольных пластов слоеного строения. Записки Ленингр. горного ин-та. Т.XX, вып.2. Л., 1976, 91-94 с.

249. Фромм В.В., Сало Ф.И., Калашников Г.В., Никитина Г.А. Основные итоги и задачи инженерно-геологического изучения угольных месторождений при разведке. Тезисы докладов УП Всесоюз.угольного совещан. Ростов-на-Дону, 1981, 93-94 с.

250. Фромм В.В., Калашников Г.В. Оценка региональной изменчивости инженерно-геологических свойств углевмещающих глинистых пород методом факторного математического анализа. Труды вып.147. М.: ВСЕГИНГЕО, 1982, 75-84 с.

251. Фромм В1В., Соколовская Л.А. Некоторые вопросы прогноза инженерно-геологических условий глубоких горизонтов месторождений твердых полезных ископаемых по материалам разведочных: работ М., ВСЕГИНГЕО, 1974, 43-46 с.

252. Фромм В.В., Сонин Н.В., Чередниченко П.И. Трещиноватость и физико-механические свойства пород угленосного карбона Луганской области. Тезис.докл. Ш геол.совещания по твердым горючим ископаемым. Ы., 1967, 57-59 с.

253. Фромм Б.В. Аналитические методы прогноза (Методика инженерно-геологического прогнозирования при разведке шахтных полей месторождений каменных углей). М.: ВСЕГШГЕО, 1973, 47-54 с.

254. Фромм В.В. Влияние напряженного состояния углевмещающих пород на инженерно-геологические условия эксплуатации. Тезисы докладов П Дальневосточной геол.конф. геологов-угольщиков, Артем, 1973, 40-41 с.

255. Фромм В.В. Применение методов физического моделирования для целей прогноза устойчивости углевмещающих пород. Методика инженерно-геологического прогнозирования при разведке шахтных полей месторождений каменных углей. ¿1.: ВСЕГИНГЕО, 1973, 54-60 с.

256. Фромм В.В. Использование материалов геофизических исследований для инженерно-геологической оценки пород. Методика инженерно-геологического прогнозирования при разведке шахтных полей месторождений каменных углей. М.: ВСЕГШГЕО, 1973, 66-71 с.

257. Фромм В.В., Гамалей Б.М., Дончук А.А. Принципы составления прогнозных инженерно-геологических карт крупного масштаба. Методика инженерно-геологического прогнозирования при разведке шахтных полей месторождений каменных углей. М.: ВСЕГШГЕО, 1973, 60 с.

258. Фромм В.В., Криканов В.Н. Опыт применения полевой инженерно-геологической лаборатории по определению физико-механических свойств скальных и полускальных пород на угольных месторождениях. Экспресс-информация, № 6, ВИЭМС, 1973, 1-7 с.

259. Фромм В.В. О влиянии напряженного состояния массивов углевмещающих пород на инженерно-геологические условия эксплуатации. Тр;да, вып. 76. Ы.: ВСЕГШГЕО, 1974, 55-60 с.

260. Фромм В.В. Особенности прогноза инженерно-геологических свойств пород по материалам геологоразведочных работ Донецкого бассейна. Материалы Всесоюз.совещ.по пробл. теории прогноза инк.геол. усл. местор. пол. ископ. Белгород, 1975, 98-99 с.

261. Философский словарь. Изд. 3-е М., Политиздат, 1975,496с.

262. Фромм В.В., Богомолов Ю.С., Данилович Ü.M. Построениеинженерно-геологических карт с помощью ЭЦВМ, Тезисы докладов Ш• iгеол. конф! "Лутугинские чтения". Луганск, 1969, 98-100 с.

263. Фромм В.В. и др. Особенности формирования свойств пород Донбасса и их инженерно-геологическое значение для разработки глубоких горизонтов. Материалы Ш регион.совещания по инженерной геологии. Л., 1966, 84-89 с.

264. Фромм В.В. Методика оценки эпигенетических изменений пород и их влияние на формирование овойств массивов углевмещающих пород. Тезисы докладов П геол. конф. "Лутугинские чтения". Луганск, 1966, 148-150 с.

265. Фромм В.В. Составление крупномасштабных инженерно-геологических карт на ЭВМ при разведке глубоких горизонтов угольных . месторождений. Тр. 2 Всесоюз. симпозиума по инж.-геол. картир.М.: МГУ, 269-277 с.

266. Фромм В.В., Калашников Г.В., Виноградов В.В. Информационно-поисковая система сбора, хранения и обработки информации о физико-механических свойствах углевмещающих пород. М.: ВСЕГИНГЕО, 1975, 50-63 с.

267. Фромм В.В., Гендель К.К. Применение методов моделирования для инженерно-геологической оценки массивов трещиноватых пород. Разведка и охрана недр, 1971, № 7, 44-58 с.

268. Фромм В.В., Скворцов Г.Г., Потрашков Г.Д. Методы исследований горных пород. В кн.: Изучение гидрогеологических и инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых. Издво Недра, М., 1969, 319-345 с.

269. Фромм В.В. Методы моделирования. В кн.: Изучение гидрогеологических условий месторождений полезных ископаемых. Изд-во Недра, М., 1969, 153-154.

270. Фромм В.В. Составление прогнозных инженерно-геологических карт при разведке глубоких горизонтов угольных месторождений (на примере Донбасса). Инженерная геология, 1982, № I, 79-82 с.

271. Чичуа Б.К. К вопросу определения этапов'и общего объема катагенетических изменений осадочных пород. Советская геология, 1966, й 3, 48-56 с.

272. Чуринов М.В., Цыпина И.Н., Лазарева В.П. Принципы и методика составления общих обзорных карт территории Советского Союза масштабов 1:50 ООО 1:2 500 ООО. Советская геология, № II, 1962, 50-56 с.

273. Чупров А.А. Основные проблемы теории корреляции. М., Госстандарт, 1926, 175 с.

274. Шарапов И.П. Применение математической статистики в геологии. М., Недра, 1965, 264 с.

275. Широков А.З. Причины метаморфизма углей Донецкого бассейна. Изв. Днепропетр. горного ин-та, 1948, т.19, 360 с.

276. Шевяков Л.Д. Проблемы разработки месторождений Донбасса на больших глубинах. Углетехиздат, 1955, 269 с.

277. Швецов М.С. Процесаы превращения осадка в породы и изменяющие породы. Тр. 3-го Всес. совещ.по литолог. и мин.осад.пород. Изд-во АН АзССР, Баку, 1962, 124-141 с.

278. Швецов П.Ф., Бондарик Г.К. Нестационарность физических полей в толще горных пород с годовыми и многолетними тепло- и вла-гооборотами и принципы временного прогноза геологических процессов. В кн.: Проблемы инженерной геологии. М., 1969, 62-64 с.

279. Швецов П.Ф. и др. Основы методики инженерно-геокриологических прогнозов при разведке месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1973, 155 с.

280. Шеко A.Hi Закономерности формирования и прогноз селей. • М., Недра, 1980.

281. Шульга В.Ф. Никнекарбоновая угленосная формация Донецкого бассейна. Авт. докт. диссерт. М., МГУ, 1973, 53 с.

282. ЗС5. Яншин А.Л. Проблема срединных массивов. Бюл. МОИП. отд.геол. 1965, 28-39 с.

283. Fromm V.V., Kalashnikov G.V. Effect Of Mine Water On Rock Deformation In Coal Mines. International Journal of Mine Water. Ш 3, 1982.

284. Krippner E. Betrieblich nutzbare Ergebnisse bergbauliche Forschung.Mechanik Glückauf. (100) 26. 1964,308, Averitt P. Coal Resources of the United States, January 1, 1974 Geological Survey USA, Bulletin 1412, 1975.1. ПРИЛОЖЕШЕ-зн

285. МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ УССР

286. Производственное геологическое объединение "ВОРОШИЛОВГРАДГЕОЛОГИЯ"348000 г.Ворошиловград, ул.Карла Маркса, 3 тел.гё 2-82-002608.81 й 03/3079

287. На $ . Директору института ВСЕГИНГЕСтов.Куликову Г.В.

288. Наибольший экономический эффект получен цри использовании выявленных закономерностей формирования инженерно-геологических свойств пород и их прогнозировании по данным геологоразведочныхх работ, что подтверждается актами о внедрении на сумму 18 млн.руб.

289. Главный геолог объединения кандидат геолого-минерало-„ гических наук %о1. В. Г. Бело конь1. Копил:1. ГЕРБ СССР1. МИШСИРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

290. Всесоюзный научно-исследовательский геологоразведочный институт угольных месторождений ВНИГРИУГОЛЬ

291. Директору ВСЕГИБГЕО доктору геолого-минералогических наук1. Куликову Г.В.344071, ГСП-71,г.Ростов-на-Дону, пр.Стачки 192/2, корп.З Телефон 22-19-11 от 27.04.82г. 636 на №

292. Произволе твенно е объединение шахтнойгеологии

293. Директору института ВСЕГИНГЕОт.Куликову Г.В.и технического бурения "Укруглегеология"340003, г.Донецк-3,пр.Ильича,91 Для телеграмм "Долото" Телефоны: 95-12-00, 90-29-34505.82г. №37-12/667на Л

294. В.В.Фромм лично участвовал во внедрении путем ознакомления геологов Ленинской ГРЭ с разработанными им методами прогноза.

295. Намечается дальнейшее использование разработок диссертантана объектах объединения "Укруглегеология" в II пятилетке. Главный геологобъединения . .;г . В.С.Никонецс

296. МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ УССР

297. ДОНБАССКОЕ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

298. Произволе твенно е геологическое объединение " ДОНБАС СГЕОЛОГИЯ"343400 г.Артемовск, Донецкой обл ул.Профинтерна,49

299. Телефон: 6-96-5-02.ком.6-96-3-09 Расчетный счет X 401003 в Арте-мовском отделении "Стройбанка"

300. От 26.04.82г. № 02/781 На № от

301. Директору ВСЕГИНГЕО т. КУЛИКОВУ Г.В.

302. Об использовании результатов исследований В.В.Фромма

303. ДИРЕКТОРУ ИНСТИТУТА ВСЕГИНГЕО МГ СССРтов. КУЛАКОВУ Г.В. " 24 " УШ 1981г. ' ~ ~669 м.Брянка1. Ворошил овградской обл.

304. Институт ВСЕГИНГЕО с 1967 года проводит инженерно-геологические исследования глубоких горизонтов угольных месторождений в Алмазно-Марьевском геолого-промышленном районе Донбасса под научным руководством и при непосредственном участии Фромма В.В.

305. Главный геолог экспедиции.^ А.ГАМЗА1. Рг^Ск .'";'".4 о /

306. МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ РСФСР Якутское ордена Ленина цроизводственное геологическое объединение " ЯКУТСКГЕОЛОГШ"

307. ЮЖНО-ЯКУТСКАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ678930 п.Чульман, ЯАССР 0.Кошевого,16 Телефон 31-3-22расчет 401004

308. Исх. № 1/1535 " 31 " августа 1982г.

309. Директору института ВСЕГИНГЕО1. Тов. Куликову Г.В.

310. Намечается дальнейшее использование разработок диссертанта на объектах Южно-Якутской геологоразведочной экспедиции в XI пятилетке .1. Начальник Южно-Якутскойгеологоразведочной экспедиции1. В.СОРОКИН/1. V о ©^1. СПРАВКА

311. Справка дана для представления по месту защиты докторской диссертации.

312. Ученый сехфетарь ВСЕГИНГЕО15 " апреля 1983г.