Исследование устойчивости кровли при слоевой выемке калийного пласта: На примере третьего пласта Старобинского месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.16, кандидат технических наук Поляков, Андрей Леонидович

  • Поляков, Андрей Леонидович
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2004, Солигорск
  • Специальность ВАК РФ25.00.16
  • Количество страниц 173
Поляков, Андрей Леонидович. Исследование устойчивости кровли при слоевой выемке калийного пласта: На примере третьего пласта Старобинского месторождения: дис. кандидат технических наук: 25.00.16 - Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр. Солигорск. 2004. 173 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Поляков, Андрей Леонидович

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА О ДЕФОРМИРОВАНИИ КРОВЛИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПОЛОГИХ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ. П

1.1. Обзор опыта разработки пластовых месторождений пологого залегания и исследования проявлений горного давления в процессе их выемки.

1.2. Системы классификации пород непосредственной и основной кровли угольных пластов.

1.3. Механизм деформирования кровли и пути снижения интенсивности ее смещений на угольных пластах.

1.4. Особенности отработки Третьего калийного пласта Старо-бинского месторождения калийных солей.

1.4.1. Геологическая характеристика Третьего калийного пласта.

1.4.2. Основные требования к системам разработки калийных пластов.

1.4.3. Применяемые варианты выемки продуктивных слоев Третьего пласта.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА НАТУРНЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Общие сведения.

2.2. Выбор и обоснование методов экспериментальных исследований в натурных условиях.

2.3. Конструкция и расположение наблюдательных станций. Проведение натурных наблюдений. 4()

2.3.1. Изучение характера нагружения забойной крепи лав нижнего слоя на экспериментальных и контрольных участках.

2.3.2. Изучение характера относительных смещений контура подготовительных выработок лав нижнего слоя на экспериментальных и контрольных участках.

2.3.3. Изучение размеров зоны трещинообразования и зоны дробления вокруг скважины после взрыва одиночного заряда ГШ

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ И ОБРУШАЕМОСТИ КРОВЛИ ТРЕТЬЕГО КАЛИЙНОГО ПЛАСТА.

3.1. Исследования прочностных свойств, геологического строения и устойчивости кровли.

3.2. Методика оценки пород непосредственной и основной кровли на обрушаемость по геологическому фактору.

3.3. Оценка характера обрушения пород кровли после выемки IV сильвинитового слоя по результатам бурения глубоких скважин до и после разгрузки.

3.3.1. Характер обрушения пород кровли после выемки IV сильвинитового слоя.

3.3.2. Разработка способа активной разгрузки напряженно-деформированного состояния подработанной кровли и изменение характера обрушений после его реализации.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ СЛОЕВОЙ ВЫЕМКИ ТРЕТЬЕГО ПЛАСТА.

4.1. Закономерности формирования и распределения горного давления в подрабатываемой толще соляных пород.

4.2. Исследование закономерностей распределения опорного давле ния и изменения его характера во времени в натурных условиях.

4.2.1. Эмпирические зависимости, полученные при изучении параметров зоны опорного давления.

4.2.2. Натурные исследования характера изменения опорного давле ния во времени после выемки верхнего слоя пласта.

4.3. Особенности деформирования и обрушения кровли после вы емки верхнего слоя пласта.

4.3.1. Характер обрушения пород кровли по длине выемочного столба.

4.3.2. Характер обрушения пород кровли при очистной выемке лавой нижнего слоя концевых участков столба.

4.3.3. Характер обрушения пород кровли по длине столба при пересечении нижней лавой технологических выработок верхнего слоя и участков с длительной остановкой забоя верхней лавы.

4.4. Исследование условий перераспределения напряженно-деформированного состояния подработанной кровли при увеличении податливости охранных целиков.

Выводы по главе.

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ВЫЕМКЕ ТРЕТЬЕГО КАЛИЙНОГО ПЛАСТА НА

СТАРОБИНСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ.

5.1. Разупрочнение пород непосредственной и основной кровли.

5.1.1. Общие положения разупрочнения пород кровли.

5.1.2. Технология разупрочнения пород кровли при слоевой выемке Третьего калийного пласта.

5.2. Условия увеличения податливости охранных целиков за счет их частичного извлечения.

5.2.1. Участки очистного столба по контуру которых оформляются зоны податливости.

5.2.2. Основные характеристики и расчетные параметры зон увеличения податливости охранных целиков.

5.2.3. Типовые схемы извлечения охранных целиков.

Выводы по главе.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр», 25.00.16 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование устойчивости кровли при слоевой выемке калийного пласта: На примере третьего пласта Старобинского месторождения»

Сущность всех способов разработки полезных ископаемых как вида инженерной деятельности человека заключается в образовании в массиве горных пород полостей различных форм и размеров. Это приводит к нарушению естественного напряженного состояния массива с возникновением областей повышенных и пониженных напряжений и протеканием в них деформаций пород с различной скоростью и интенсивностью, превращением отдельных участков массива из сплошной связной в несвязную сыпучую или дискретную блочную среду и сдвижением либо обрушением пород в полости вплоть до их заложения и образования на земной поверхности мульд, оползней и провалов. Совершенствование подземной добычи требует решения целого комплекса задач, связанных с оценкой горно-геологических условий, схем подготовки, технических средств, технологических схем, вариантов систем разработки, конструктивных параметров, а в конечном итоге разработки методов оптимизации управляемых параметров.

С целью внедрения прогрессивной техники и технологии при подземной разработке Старобинского месторождения, в свое время были проведены широкие исследовательские опытно-промышленные и проектно-конструкторские работы, благодаря этому были увеличены мощности рудников, повышена производительность труда, внедрена поточная технология добычи калийной руды, что позволило значительно улучшить технико-экономические показатели выемочных участков и рудников вцелом, повысить качество добываемой руды. Так, с начала 70-х годов XX века на месторождении применяется выемка пластов калийной соли длинными очистными забоями при столбовой системе разработки, а в 80-е годы впервые была опробована последовательная выемка продуктивных сильвинитовых слоев двухслоевыми лавами, оборудованными высокопроизводительными механизированными комплексами.

Рудные залежи пластового типа, к которым относится Старобинское месторождение калийных солей, имеют много общего с залежами каменного угля, поэтому целый ряд вопросов разработки таких месторождений решается с учетом богатого опыта эксплуатации угольных месторождений. Область применения механизированных комплексов на угольных месторождениях в последние годы расширяется за счет разработки пластов с труднообрушае-мыми кровлями, что приводит к повышению металлоемкости и стоимости забойных крепей более высокого технического уровня за счет увеличения их сопротивления и усложнения конструкций. Одним из опасных природных факторов, препятствующих отработке угольных пластов и определяющих работоспособность механизированных крепей, является наличие трудноуправляемых неустойчивых кровель. Выемка пластов с такими кровлями также является весьма сложным процессом разработки угольных месторождений вследствие высокой интенсивности проявления первичных и вторичных (периодических) осадок основной кровли, приводящих к зажатию секций механизированных крепей «нажестко», деформации и разрушению отдельных элементов крепи и очистных выработок. Решением таких проблем очистной выемки угля в разное время успешно занимались ведущие ученые Журило А.А., Катков Г.А., Бич Я.А., Коровкин Ю.А., Докукин А.В.

На Старобинском месторождении калийных солей, в связи с переходом на большие глубины разработки, похожие динамические проявления горного давления, связанные с неустойчивыми породами кровли стали отмечаться во время отработки нижнего слоя калийного пласта при его слоевой выемке в нисходящем порядке. Кроме самой технологии слоевой выемки, одной из причин подобного рода проявлений горного давления является наличие охранных бортовых целиков больших размеров. Запасы полезного ископаемого в таких целиках снимаются с баланса и относятся к нормативным потерям. Из-за высокой стоимости забойного оборудования при постоянно возрастающей нагрузке на очистные забои любые нарушения производственного процесса, а также меры, направленные на ликвидацию их последствий будут иметь все более ощутимые экономические последствия. В связи с этим, раз рабатываемые способы управления горным давлением должны отвечать непрерывно изменяющимся горно-геологическим условиям, развитию техники и технологии горных работ, ужесточению требований к безопасности и экономичности горного производства. Поэтому как в настоящее время так и в будущем, сохраниться необходимость в проведении исследовательских и экспериментальных работ в этой области.

Вопросам управления состоянием массива горных пород, исследованиям проявлений горного давления и проблемами безопасности во время подземной разработки полезных ископаемых посвящено немало научных трудов, на которых базируются современные представления о характере распределения горного давления и деформирования массива горных пород во время разработки пластовых месторождений с оставлением большепролетных выработанных пространств. Исследованиями особенностей проявления горного давления в условиях разработки Старобинского месторождения в разное время занимались такие специалисты в области горного дела, как Петровский Б.И., Губанов В.А., Николаев Ю.Н., Андрейко С.С., Земсков А.Н., Сорокин В.А., которых автор этой работы считает своими учителями.

Автор выражает свою благодарность также инженерно-техническим работникам объединения горных предприятий РУП «ПО «Беларуськалий» Плескунову В.Н., Чужову В.Н., Саяпину А.К., Подлесному И.А. за оказанную помощь при организации и проведении шахтных исследований и опытно-промышленных испытаний.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Более чем 20-летний опыт слоевой выемки продуктивных сильвинитовых слоев Третьего пласта Старобинского месторождения калийных солей длинными очистными забоями показал высокую эффективность такой технологии. Однако с течением времени, в связи с переходом на большие (700 м и более) глубины разработки периодически стали проявляться интенсивные осадки кровли Третьего пласта во время очистной выемки нижних продуктивных слоев, которые приводили к серьезным аварийным ситуациям, выражающимся в посадках «нажестко» от 10 до 70% забойной гидравлической крепи и выводу из строя забойного оборудования. Сами упомянутые явления, а также мероприятия, направленные на ликвидацию последствий от них, всегда сопряжены с повышенной опасностью для работающих в очистных забоях людей. Интенсивные воздействия со стороны кровли Третьего калийного пласта на забои лав нижнего слоя имели место на всех рудниках Старобинского месторождения и, не смотря на ряд разработанных мероприятий, их частота и интенсивность год от года не снижались.

Исследованиями ученых отраслевых институтов (БФ ВНИИГ, БЕЛГОРХИМПРОМ), занимающихся разрешением проблем добычи и переработки калийной руды, было установлено, что к основным причинам динамических проявлений горного давления относятся во-первых принятая технология слоевой выемки калийных пластов на больших глубинах, а также наличие оставляемых по контуру очистных столбов охранных целиков большой ширины (60 м и более). Эти целики имеют достаточно высокую несущую способность и являются концентраторами повышенных напряжений в подработанной лавами верхнего слоя толще пород.

Изучением поведения кровли при разработке месторождений каменного угля, вопросами управления состоянием подрабатываемой толщи пород, и взаимодействия забойных механизированных крепей с боковыми породами в разное время занимались ведущие ученые Ардашев К.А., Баранов С.Г., Бич Я.А., Борисов А.А., Бурчаков Ю.И., Глушихин Ф.П., Докукин А.В., Журило А.А., Катков Г.А., Коровкин Ю.А., Кузнецов Г.Н., Кузнецов Ю.Н., Овчинников В.Ф., Орлов А.А., Пермяков Р.С., Проскуряков Н.М., Садыков Н.М., Сет-ков В.Ю., Смирнов Л.А., Черняк И.Л., Шаламберидзе Ф.Ф., Шик В.М., Ялы-шев Э.И. и многие другие. Учитывая различия в геологическом строении и физико-механических свойствах пород, слагающих калийные и угольные месторождения, опыт по разработке угля нельзя было использовать без соответствующей корректировки при разработке пластовых месторождений калийных солей - поэтому решению проблемы установления рациональных параметров механизированных крепей и управлению сложноструктурными трудноуправляемыми кровлями в условиях Старобинского месторождения были посвящены работы Петровского Б.И., Губанова В.А., Полежаева В.П., Старовойтова Ю.В., Старовойтова B.C., Тухто А.А. и др.

Несмотря на пристальное внимание ученых и производственников к проблеме динамических проявлений горного давления в лавах нижнего слоя, условия при которых они возникают и механизм их формирования оставались недостаточно изученными. В связи с вышеизложенным, тема диссертационной работы, направленная на изучение условий и механизма формирования динамических проявлений горного давления при слоевой выемке калийных пластов на больших глубинах, на разработку технологических способов снижения интенсивности динамических процессов в кровле пласта, в частности отработку охранных целиков, и в целом на повышение безопасности труда и безаварийной работы очистных забоев - является актуальной.

Цель работы заключается в повышении эффективности слоевой выемки калийных пластов, обеспечении безопасности труда подземных рабочих и безаварийной работы очистных механизированных комплексов.

Идея работы заключается в использовании данных о механизме деформирования и обрушения пород кровли при слоевой выемке калийного пласта для разработки технологических способов управления подобного рода геомеханическими процессами.

Задачи исследований:

• изучение прочностных свойств, геологического строения и состава пород, слагающих кровлю калийного пласта;

• разработка методики оценки кровли пласта на обрушаемость;

• установление параметров распределения опорного давления и изменения его характера во времени после отработки верхнего слоя очистного столба;

• установление особенностей обрушения пород кровли после очистной выемки верхнего слоя Третьего калийного пласта;

• разработка предложений по снижению динамических проявлений горного давления.

Методы исследований включают в себя, аналитические исследования данных литературных и патентных источников, лабораторные исследования физико-механических свойств слагающих кровлю Третьего пласта пород; натурные эксперименты по определению радиуса зоны трещинообразования в соляных породах от взрывов скважинных зарядов; шахтные визуальные и инструментальные наблюдения за относительными смещениями контура подготовительных выработок в лавах нижнего слоя на разных участках выемочного столба; исследования характера взаимодействия забойной гидромеханизированной крепи с боковыми породами, а также статистическую обработку результатов наблюдений, анализ данных натурных наблюдений, их сопоставление с данными ранее проведенных исследований.

Основные научные положен ия, выносимые на защиту :

1. Влияние закономерностей изменения геологического строения и состава пород кровли Третьего пласта на степень ее обрушаемости.

2. Разработанная классификация пород непосредственной и основной кровли на обрушаемость, основанная на поинтервальной оценке состава и строения кровли калийного пласта.

3. Метод определения геометрических параметров зон опорного давления и характер изменения их во времени после отработки верхнего слоя калийного пласта.

4. Особенности деформирования и обрушения пород кровли после выемки верхнего слоя Третьего пласта.

5. Технологические способы управления состоянием подработанного породного массива, заключающиеся в разгрузке напряженного состояния кровли при помощи буровзрывных работ (БВР) и определении условий извлечения охранных целиков.

Достоверность научных положений выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обоснована: большим объемом шахтных исследований и опытно-промышленных экспериментов; использованием современных измерительных средств и аппаратуры для исследования проявлений горного давления; сходимостью результатов натурных исследований с экспериментально-аналитическими методами расчета исследуемых величин отклонение которых не превышает 10%; использованием методов математической статистики для обработки результатов наблюдений, выполненных за последние 10 лет. Правильность сделанных выводов подтверждают положительные результаты опытно-промышленных испытаний разработанных способов управления состоянием подработанной кровли при слоевой выемке пласта в условиях действующих рудников РУП «ПО «Беларуськалий».

Научная новизна:

• установлена связь между изменением состава и строения кровли пласта и ее обрушаемостью;

• разработана классификация кровли по обрушаемости в зависимости от ее состава и строения;

• изучен характер относительных смещений контура подготовительных выработок нижнего слоя на участке их перехода от целика (массива) к над-работанному верхним слоем пространству и установлено влияние времени после надработки на протяженность участков этих выработок с пониженными смещениями.

Практическая ценность. В результате проведенных исследований были разработаны варианты снижения динамических проявлений за счет перераспределения напряженно-деформированного состояния подработанной кровли при помощи БВР и увеличения податливости охранных целиков. Так в настоящее время испытан в шахтных условиях и внедрен в производство способ разгрузки кровли пласта при помощи БВР. Завершены промышленные испытания способа увеличения податливости охранных целиков, получен экономический эффект за счет их частичного извлечения. Практика показывает, что применение этих способов обеспечивает безопасную и безаварийную работу забойного оборудования в условиях динамического нагруже-ния забойной гидромеханизированной крепи лав нижнего слоя.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы при разработке «Временной инструкции о порядке проведения опытных работ по разупрочнению основной кровли при разработке Второго и Третьего калийных пластов слоевыми лавами на Старобинском месторождении» (1999 г.), «Рекомендаций по разупрочнению пород основной кровли при слоевой выемке Второго и Третьего калийных пластов» (2001 г.), «Рекомендаций по технологии бурения машиной UBW 40/2000-ЕН» (2002 г.), «Рекомендаций по параметрам создания зон «смягчения» при слоевой выемке Третьего калийного пласта» (2002-2003г.г.), «Инструкции о порядке ведения работ по разупрочнению непосредственной и основной кровли при разработке Второго и Третьего калийных пластов слоевыми лавами на Старобинском месторождении» (2003 г.). Научные и практические результаты работы используются при составлении проектной документации для ведения горных работ на рудниках РУП «ПО «Беларуськалий».

Публикации, По результатам выполненных исследований опубликовано 15 работ, в том числе 13 статей в научно-технических журналах. Подана одна заявка на предполагаемое изобретение. Общий объем опубликованных материалов - 57 страниц.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались и получили одобрение: на Семинаре-совещании по обмену опытом надзора за безопасным ведением горных работ и комплексного использования полезных ископаемых на Старобинском месторождении калийных солей (Солигорск, 1997); на 5-й Международной научно-технической конференции «Энерго- и материалосберегающие экологически чистые технологии» (Гродно, 2002); на научно-учебной конференции «Современные гидромеханизированные крепи с большим сопротивлением» (Устронь, 2003); на Международной научно-технической конференции «Материалы, технологии и оборудование для упрочнения и восстановления деталей машин» (Новопо-лоцк, 2003). Промежуточные этапы исследований по мере их завершения докладывались, обсуждались на научно-технических советах в РУП «ПО «Беларуськалий», ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством», научных секциях ОАО «БЕЛГОРХИМПРОМ».

Считаю своим долгом выразить благодарность научному консультанту и коллеге по работе кандидату технических наук Губанову В.А., за его внимание, методическую помощь, ценные советы и замечания при проведении научных исследований, а также написании диссертации.

Похожие диссертационные работы по специальности «Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр», 25.00.16 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр», Поляков, Андрей Леонидович

Выводы по главе

На основании накопленного опыта в области прогнозирования динамических проявлений кровли при слоевой выемке Третьего пласта и результатов проведенных опытно-промышленных испытаний технологии разупрочнения кровли можно утверждать, что подобные проявления горного давления могут быть устранены при выполнении следующих условий:

1. Всестороннее изучение горно-геологических и горнотехнических условий очистного столба (участка шахтного поля) на стадии составления проекта на его отработку (изучение структуры и состава кровли Третьего пласта, ее оценка на обрушаемость; примыкание подготавливаемого столба к массиву либо к зоне увеличения податливости охранного целика; возможность создания участков извлечения охранных целиков по контуру столба и т.д.).

2. Комплексное применение всех известных на сегодняшний день мероприятий, направленных на устранение негативных проявлений со стороны кровли Третьего пласта на забои лав нижнего слоя, всевозможных комбинаций этих мероприятий:

- применение аппаратуры прогноза и предупреждения об опасных обрушениях кровли (СКОК-2, ТСК-ОК);

- разработка организационно-технических мероприятий по работе лав на потенциально опасных по обрушениям кровли участках столба (применение дополнительного крепления забоев, регулирование скоростью подвига-ния лав и т.д.);

Рис. 5.7. Схема создания зон податливости позади монтажных штреков лав с помощью столбовой и камерной систем разработки: 1; 2; 3; 4а - номера выемочных столбов; 4 - зона податливости; 5 - транспортный штрек верхней лавы; 6 - вентиляционный штрек верхней лавы; 7, 8 - конвейерный и разгружающий штреки верхней лавы; 9 - монтажные штреки верхней лавы; 10 - монтажные штреки нижней лавы; 11 - вентиляционный штрек нижней лавы; 12 - конвейерный штрек нижней лавы; 13 - транспортный штрек нижней лавы; 14 - контур подсчёта коэффициента извлечения

- создание зон увеличения податливости охранных целиков на потенциально опасных участках;

- разупрочнение пород кровли пласта в определенных участках столба лавы, а также принудительное обрушение кровли из забоя при помощи энергии взрыва.

3. Альтернативой предыдущему пункту является замена существующего варианта технологии последовательной выемки продуктивных слоев Третьего пласта с оставлением между отрабатываемыми очистными столбами «жестких» охранных целиков на вариант с предварительной бесцеликовой выемкой верхнего слоя, либо отказ от слоевой выемки в пользу селективной выемки всех продуктивных слоев, с полной закладкой выработанного пространства пустой породой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложены результаты аналитических и экспериментальных исследований процесса формирования опорного давления и устойчивости кровли пласта при последовательной выемке слоев калийного пласта Старобинского месторождения и получены следующие результаты:

1. Установлено на площади месторождения изменение процентного содержания слабых (глинисто-карналлитовых) пород в кровле Третьего пласта в северо-восточном направлении (от 10 до 95 %). Произведено условное разделение пород кровли на непосредственную (0-10 м от кровли Третьего пласта) и основную (10-20 м от кровли пласта).

2. Разработана «Методика оценки пород непосредственной и основной кровли на обрушаемость по геологическому фактору», на основе чего произведено поинтервальное (через каждые 5 м по высоте) районирование площади месторождения и классифицированы породы основной и непосредственной кровли пласта по степени их обрушаемости как легко-, средне- и труднообрушающиеся.

3. Установлено влияние времени, прошедшего после надработки подготовительных выработок нижнего слоя, на протяженность участков с пониженными относительными смещениями их контура (зон разгрузки). Получена эмпирическая зависимость ширины зоны разгрузки от времени

LP = ЯП

4. Метод определения геометрических параметров зон опорного давления и установленный характер изменения эпюры горного давления по ширине отработанного верхнего слоя очистного столба с течением времени позволили описать механизм формирования динамических проявлений горного давления при слоевой выемке калийного пласта. На основе этого разработаны активные способы борьбы с динамическими проявлениями горного давления в забоях лав нижнего слоя.

5. Установлена зависимость радиуса трещинообразования в соляных породах от диаметра заряда ВВ R^ = f(d3) для аммонита 6ЖВ-200. Выявлено, что длина заряда не оказывает существенного влияния на радиус зоны трещинообразования в соляных породах. Определены эффективные параметры ведения БВР по разупрочнению средне- и труднообрушаемых пород кровли, установлены места заложения зарядов ВВ и шаг бурения вееров скважин в подготовительных выработках нижнего слоя пласта.

6. Установлены основные параметры способа борьбы с динамическими проявлениями горного давления на основе создания зон увеличения податливости охранных целиков, которые должны удовлетворять, в совокупности, следующим условиям:

- коэффициент извлечения (КИЗЮ1), подсчитанный по объему извлекаемой горной массы, составляет не менее 0,35;

- площадь зоны податливости (S^u) - не менее 12000 м2;

- ширина целика между зоной податливости и охраняемым столбом -не более 60 м;

- время между созданием зоны податливости и началом очистных работ в охраняемом столбе по нижнему слою - не менее 6 месяцев.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Поляков, Андрей Леонидович, 2004 год

1. Леоненко И.Л., Шелест Л.А. Разработка месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири. М.: Недра, 1964. - 383 с.

2. Эффективность концентрации и технического перевооружения на угольных шахтах / П.М.Трухин, Ю.А.Худин, М.М.Мукушев, Р.Ш.Хадшев. -М.: Недра, 1977. 193 с.

3. Федунец Б.И., Симонов В.М. Эффективность отработки пологих пластов. М.: Недра, 1982. - 176 с.

4. Чернов И.Е., Соллогуб В.П., Просвирин О.Г. Выемка нижних слоев мощных пологих пластов с искусственным уплотнением обрушенных пород // Уголь. 1976. - №4. - С.31-36.

5. Машковцев И.Л., Саумитра Нараян Деб. Природоохранные технологии разработки мощных пологих пластов // Уголь. 2001. - №2. - С.59-60.

6. Дробот Б.П. Послойная разработка рудных месторождений под искусственной кровлей. -М.: Недра, 1978. 156 с.

7. Зурабишвили И.И. Технология подземной разработки рудных месторождений. М.: Недра, 1976. - 272 с.

8. Технология подземных горных работ / Г.П.Ананьин, Н.К.Арсланов, И.Г.Рощупкин, Л.И.Завьялов. М.: Недра, 1970. - 368 с.

9. Зурабишвили И.И., Каландадзе В.А. Разработка мощного марганцевого пласта // Горный журнал. 1974. - №4. - С.32-35.

10. Зайцев М.М., Рамоданов Б.И., Соловьев В.А. Современное состояние технологии и механизаций выемки калийных руд в СССР и за рубежом // Развитие калийной промышленности. М.: НИИТЭХИМ, 1981. - 44 с.

11. Пермяков Р.С., Сорокин В.А., Зеленкин В.Н. Опыт применения систем с обрушением при разработке месторождений калийных солей // Развитие калийной промышленности. М.: НИИТЭХИМ, 1979. - 46 с.

12. Садыков Н.М., Орлов А.А., Ялышев Э.И. О направлениях совершенствования механизированных крепей для лав с резкими осадками кровли: Сб. науч. тр. // Л.: Горное давление и горные удары. Л.: ВНИМИ, 1976. -№99.-196 с.

13. Взаимодействие механизированных крепей с кровлей / А.А.Орлов, В.Ю.Сетков, С.Г.Баранов и др. М.: Недра, 1976. - 336 с.

14. Садыков Н.М. Исследование резких осадок кровли в огчистных выработках пологих пластов Донбасса: Сб. науч. тр. // Горное давление и горные удары. Л.: ВНИМИ, 1961. №40. - 177 с.

15. Глушихин Ф.П. Трудноуправляемые кровли в очистных забоях. — М.: Недра, 1974. 262 с.

16. Матарадзе Э.Д. Динамические нагрузки на механизированную крепь и пути их снижения: Сб. науч. тр. // Рациональные методы добычи и обогащения полезных ископаемых Грузии. —Мецниереба, 1980. 127 с.

17. Черняк И.Л., Бурчаков Ю.И., Управление горным давлением в подготовительных выработках глубоких шахт. М.: Недра, 1984. - 304 с.

18. Глушихин Ф.П., Шклярский М.Ф., Павлов В.Н. Условия нагружения крепей при первых осадках труднообрушающихся кровель: Сб. науч. тр. // Управление горным давлением и борьба с горными ударами. Л.: ВНИМИ, 1980.- 151 с.

19. Докукин А.В., Коровкин Ю.А., Яковлев Н.И. Механизированные крепи и их развитие. М.: Недра, 1984. - 288 с.

20. Черняк И.Л., Черкасов В.Ф., Бухны Д.И. Периодичность проявлений горного давления в подготовительных выработках // Уголь. 1983. - №5. -С.10-13.

21. Райский В.В. Влияние осадок основной кровли на неравномерность деформирования пород в подготовительных выработках: Сб. науч. тр./ ВНИМИ, 1961.-Сб. XLII. — С.128-139.

22. Черняк И.Л., Фомин Ю.В. Формирование опорного давления в подготовительных выработках // Уголь. 1988. - №1. - С. 14-18.

23. Орлов А.А., Сетков В.Ю. Периодические (вторичные) осадки кровли и методы их выявления // Уголь Украины. 1973. - №11. - С. 12-16.

24. Технология подземной разработки пластовых месторождений / С.Г.Андрущкевич, А.А.Борисов, Д.Ф.Борисов и др.; Под ред. А.А. Борисова. -М.: Недра, 1972.-536 с.

25. Катков Г.А., Остапенко В.Н. Практика разработки пластов с труд-нообрушающимися кровлями с передовым торпедированием // Уголь. 1979. -№1.-С.13-16.

26. Гапанович Л.И., Дридж И.Н. Особенности проявления горного давления при разработке пластов с труднообрушающимися кровлями // Уголь. -1983. №3. — С.19-24.

27. Катков Г.А., Журило А.А. Проявления горного давления при выемке пластов с труднообрушаемыми породами кровли // Уголь. 1983. - №8. — С.26-28.

28. Коровкин Ю.А. О классификации кровель в комплексно-механизированных очистных забоях // Уголь. 1980. - №1. - С.18-22.

29. Инструкция по выбору способа и параметров разупрочнения кровли на выемочных участках. Л., ВНИМИ. 1982.

30. Инструкция по выбору способа и параметров разупрочнения труднообрушаемой кровли на выемочных участках. Л., ВНИМИ. 1991.

31. Управление труднообрушаемыми кровлями методом передового торпедирования. Экспресс-информация // Добыча угля подземным способом. М.: ЦНИЭИ уголь, 1980. - С.ЗЗ.

32. Временное руководство по передовому торпедированию выбросо-опасного породного массива при проходке горных выработок на Индерском горно-калийном месторождении / АН КССР.

33. Черняк И.Л. Применение гармонического анализа для исследований проявлений горного давления в очистных забоях // Уголь. 1989. - №7. -С.7-10.

34. Садыков Н.М., Ялышев Э.И., Поляков С.В. Динамическое нагруже-ние крепи в очистных выработках: Сб. науч. тр. // Управление горным давлением и борьба с горными ударами. JL: ВНИМИ, 1980. - 151 с.

35. Шаламберидзе Ф.Ф. О механизме динамических проявлений горного давления при разработке угольныъх пластов на больших глубинах: Научные сообщения // Вопросы разработки угольных месторождений подземным способом. М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1983. - 143 с.

36. Журило А.А. Механизм формирования горного давления при управлении труднообрушающимися кровлями: Научные сообщения // Научные основы управления состоянием горного массива. М.: ИГД им. А.А.Скочинского, 1985. - Вып. 235. - С.33-38.

37. Катков Г.А., Журило А.А. Определение рациональных параметров управления горным давлением в очистных выработках с труднообрушающимися кровлями // Уголь. 1980. - №1. - С.22-24.

38. Шик В.М., Бич Я.А. Динамическое воздействие пород основной кровли на выработки // Уголь. 1987. - №4. - С. 18-20.

39. Овчаренко Б.П., Гнилорыбов М.Н., Каулин М.И. Способ управления труднообрушаемой кровлей до первичной посаки // Уголь Украины. -1981.-№ 3-С. 12.

40. Борзых А.Ф., Новак А.И., Швабрицкий А.Г. Разупрочнение труднообрушаемой кровли при слоевом расположении скважин передового торпедирования // Уголь Украины. 1981. - № 12 - С. 15-17.

41. Дробнов И.Е., Гершун О.С., Турилин С.А. Влияние передового торпедирования вмещающих пород на работу дегазационных скважин // Уголь Украины. 1982. - № 11 - С. 17-18.

42. Громов В.А., Буханцов А.И., Матюшина З.Ф. Гидродинамическое воздействие на массив в условиях труднообрушаемых кровель // Уголь Украины. 1982. - № 12 - С. 22.

43. Безкаравайный В.Г., Морозов Г.И., Алексеев Ю.И. Управление труднообрушаемыми кровлями // Уголь. 1979. - № 2 - С. 31 -33.

44. Софийский К.К. Разупрочнение выбросоопасного угольного массива при гидродинамическом воздействии через скважины // Уголь Украины. -1988.-№4-С. 13-15.

45. Черняк И.Л., Торгашев И.А., Петренко В.Н. Влияние торпедирования кровли на проявления опорного давления в подготовительных выработках // Уголь Украины. 1991. - № 1 - С. 15-17.

46. Данилов А.А., Дмитриев В.А., Костецкая Н.Б. Опыт принудительного обрушения кровли на большой глубине // Уголь. 1987. - № 3 -С. 25-26.

47. Чельцова Н.М. Опыт охраны выемочных штреков в условиях труд-нообрушаемых кровель // Уголь. 1986. - № 7 - С. 15-18.

48. Шишкин В.П., Гусельников JI.M. Разупрочнение пород кровли гид-ромикроторпедированием // Уголь. 1981. - № 11 - С. 27-29.

49. Толвай А.И. Возможные варианты управления труднообрушаемой кровлей при первичной посадке // Уголь Украины. 1998. - № 6 - С. 21.

50. Овчинников В.Ф. Критерии комбинированного способа разупрочнения труднообрушаемой кровли, исключающего ее торпедирование // Уголь Украины. 1996. - №3. - С.9-12.

51. Физико-химический способ ослабления труднообрушаемой кровли / Шарипов Н.Х., Атылаев Р.К., Ли К.Д и др. // Добыча угля подземным способом. М.: ЦНИЭИ уголь, 1988. - Вып. 16. - 16 с.

52. Овчинников В.Ф. Разработка оптимального варианта комбинированного способа управления труднообрушаемой кровлей без торпедирования // Уголь Украины. 1996. - №5-6. - С. 18-19.

53. Овчинников В.Ф. Критерии ограничения взрывного разупрочнения кровли на выбросоопасных пластах // Уголь Украины. 1998. - №5. -С.11-13.

54. Проскуряков Н.М. Управление состоянием массива горных пород: Учеб. для вузов. М.: Недра, 1991. 368 е.: ил.

55. Анализ случаев динамических проявлений основной кровли на при-забойное пространство нижних лав при слоевой выемке Третьего калийного пласта / В.А.Губанов, Б.А.Волков, Б.И.Петровский и др. // Горная механика. 1999.-№2.-С.12-16.

56. Андрейко С.С., Калугин П.А., Щерба В.Я. Газодинамические явления в калийных рудниках: Генезис, прогноз и управление / Под. ред. ВЛ.Прушака. Мн.: Выш. Шк., 2000. - 335 с.

57. Андреичев А.Н. Классификация калийных месторождений по гид-ро-геологическим и инженерно-геологическим условиям // Горный журнал. -1968.-№6.-С.26.

58. Нормативные и методические документы по ведению горных работ на Старобинском месторождении калийных солей: Утв. БелХИМНЕФТЕ-ПРОМом 23.11.95: Сб. документов / БелХИМНЕФТЕПРОМ.- Солигорск-Минск, 1995.-213 с.

59. Ковтун В.Я., Немтин Г.Н., Зайцев М.М. Рациональные способы подготовки шахтных полей на калийных рудниках // Развитие калийной промышленности. М.: НИИТЭХИМ, 1984. - 30 с.

60. Сорокин В.А., Петровский Б.И. Слоевая выемка Третьего пласта на Старобинском калийном месторождении // Промышленное освоение Старобинского месторождения калийных солей. Л., 1986. - 50 с.

61. Подлесный В.А. Разработка способов охраны выработок при слоевой выемке калийных пластов на больших глубинах: Дис. . канд. техн. наук: 05.15.02. Солигорск, 1992 - 133 с.

62. Петровский Б.И., Щерба В.Я., Губанов В.А., Поляков А.Л., Развитие способов охраны и крепления горных выработок на калийных рудниках //

63. Вопросы геомеханики подземной добычи калийных солей: Сб. статей Горного информационно-аналитического бюллетеня (Препринт). М: ГИАБ.-2003, -№ 10-С. 35-44.

64. О.Якоби. Практика управления горным давлением. М.: Недра, 1987. 566 с.

65. Маркшейдерское дело / В.И.Борщ-Компониец, В.М.Гудков, В.Г.Николенко и др. М.: Недра, 1979. - 501 с.

66. Методы и средства решения задач горной геомеханики / Г.Н.Кузнецов, К.А.Ардашев, Н.А.Филатов и др. М.: Недра, 1987. - 248 с.

67. ГОСТ 21153.2-84. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии. Взамен ГОСТ 21153.2-75; Введ. 01.07.86. - М.: ИПК. Изд-во стандартов, 2001. - 7 с.

68. Бурчаков А.С., Воробьев Б.М. Технология подземной разработки пластовых месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1969. - 711 с.

69. Горное дело: Терминологический словарь / Г.Д.Лидин, Л.Д.Воронина, Д.Р.Каплунов и др. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. -694с.: ил.

70. Поляков А.Л. Анализ геологического строения кровли Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении калийных солей // Горная механика. 2002. - №2. - С.30-36.

71. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов. Изд. 4-е, доп. - М.: «Высшая школа», 1972. -368 е.: ил.

72. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле. М.: Высшая школа, 1973.-220 с.

73. Букринский В.А. Геометрия недр: учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1985. - 526 с.

74. Исследование взаимодействия боковых пород с крепью лавы 6 «низ» (18 восточная панель рудника 2РУ) на участке с предварительным разупрочнением кровли: Отчет о НИР / Бел. фил. ВНИИГ; Рук. С.М.Барановский. № ГР 01900157130 - Солигорск, 1989. - 15 с.

75. Временная инструкция о порядке проведения опытных работ по разупрочнению основной кровли при разработке Второго и Третьего калийных пластов слоевыми лавами на Старобинском месторождении. Солигорск: ОАО «БЕЛГОРХИМПРОМ», 1999. - 12 с.

76. Губанов В.А., Ясюкевич А.Г., Поляков А.Л. Результаты испытаний силовых характеристик устройств для поднятия монозарядов и гидрозабойки в скважины при разупрочнении труднообрушающихся пород кровли // Горная механика. 2002. - №2. - С.41-44.

77. Об условиях трещинообразования и дробления породы взрывом: Сборник «Взрывное дело» 78/35 / И.Н.Казаков. М.: Недра, 1977. - С. 114115.

78. Юревич Г.Г., Беляков В.Д., Севастьянов Б.Н. Охрана горных выработок от воздействия взрывов. М., Недра, 1972. - 136 с.

79. Мосинец В.Н. Дробящее и сесмическое действие взрыва в горных породах. М., Недра, 1976. - 271 с.

80. Проскуряков Н.М., Пермяков Р.С., Черников А.К. Физико-механические свойства соляных пород. Л.: Недра, 1973. 272 с.

81. Губанов В.А., Поляков А.Л., Ясюкевич А.Г. Исследования трещи-новатости соляных пород от ведения буровзрывных работ при разупрочнении пород основной кровли // Горная механика. 2002. - № 3-4. - С. 77-80.

82. Степанович. Г.Я., Сылка Н.Л. Опорное давление впереди очистного забоя // Уголь Украины. 1989. - № 10. - С. 5-7.

83. Губанов В.А., Николаев Ю.Н., Трофимов А.Ю. Измерение напряжений в массиве горных пород ультразвуковым методом // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1979. - Вып.1. -С.106-108.

84. Дырдин В.В., Губанов В.А., Иванов В.В. Некоторые результаты оценки напряженного состояния соляных пород // Горный журнал. 1982. -№10.-С.41-44.

85. Губанов В.А. Исследование зон опорного давления при отработке пологих калийных пластов для обоснования параметров систем разработки (на примере Старобинского месторождения): Автореф. дис. Канд. техн. наук.: 11.02.83 / Лен. горн. ин-т. Л., 1983. - 22 с.

86. Комбинированная система разработки Третьего калийного пласта на Старобинском месторождении / Р.С.Пермяков, Ю.Н.Николаев, В.Н.Зеленкин, В.А.Губанов и др. Горный журнал. - 1981. - №10. - С.20-23.

87. Губанов В.А. Об опорном давлении на Старобинском месторождении калийных солей // Безопасность труда в промышленности. 1983. -№4. - С.57-58.

88. Исследования проявления горного давления при слоевой выемке Третьего калийного пласта/ Губанов В.А., Прушак В .Я., Щерба В.Я., Поляков

89. A.Л.// Материалы, технологии, инструменты 2003. Т.8., № 1. - С. 84-92.

90. Журавков М.А., Николаев Ю.Н., Губанов В.А. О методах исследования закономерностей формирования и распределения опорного давления при разработке калийных месторождений пологого залегания. Мн.: Бел-НИИНТИ, 1991.-24 с.

91. Губанов В.А., Поляков А.Л., Щерба В.Я. Исследование характера восстановления нагрузки на почву лавы позади очистного забоя после выемки верхнего слоя в условиях Третьего горизонта ПО «Беларуськалий» // Горная механика. 2002. - № 3-4 - С.39-44.

92. Рекомендации по разупрочнению пород основной кровли при слоевой выемке Второго и Третьего калийных пластов (Вторая редакция) / Концерн по нефти и химии, ОАО «БЕЛГОРХИМПРОМ»; Рук. темы

93. B.А.Губанов. №ГР 19992038. - Солигорск - Минск, 2001. - 46 с.

94. Губанов В.А., Поляков А.Л., Ванчукевич A.M. Повышение эффективности буровзрывных работ при разупрочнении труднообрушающихся пород кровли // Горная механика. 2003. - № 2 - С. 38-42.

95. Единые правила безопасности при взрывных работах / Редкол.: М.П. Васильчук и др.; Утв. Госпроматомнадзором РБ. 1992. М.: НПО ОБТ. 1992.-238 с.

96. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. Изд. 3-е. -М.: Высш. шк. 1969. - 734 с.

97. Рекомендации по технологии бурения машиной UBW 40/2000-ЕН / ЗАО «Солигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производством»; Рук. темы В.А.Губанов. № ГР 2002992. - Солигорск, 2002. -24 с.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.