Обоснование и разработка модели самонапряженного состояния породного массива для обеспечения устойчивости горных выработок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, доктор технических наук Мороз, Алексей Иосифович

• Мороз, Алексей Иосифович
• доктор технических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор технических наук Мороз, Алексей Иосифович

Введение.

I. Анализ современных представлений об изменении природного напряженно-деформированного состояния породного массива при техногенномвоздействии.

1.1. Методы оценки природного напряженного состояния массива горных пород при решении задач освоения подземного пространства

1.2. Современные подходы к оценке изменения напряженно —деформированного состояния породного массива в условиях разгрузки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование и разработка модели самонапряженного состояния породного массива для обеспечения устойчивости горных выработок»

Актуальность работы. Освоение подземного пространства, которое является техногенным воздействием на массив горных пород, связанное в настоящее время в основном с увеличением глубины добычи полезных ископаемых, а также с развитием инфраструктуры больших городов, по-прежнему сталкивается с многочисленными проблемами (безопасности, совершенствования технологии проходки, крепления выработок и т.д.), требующими своего решения. При этом одной из наиболее сложных проблем геомеханики продолжает оставаться полнота и достоверность описания начального напряженно-деформированного состояния (НДС) природного массива, механических свойств горной породы, влияющих на обеспечение расчетов и устойчивости выработок достоверными исходными данными.

Традиционные подходы к оценке НДС вмещающего массива по результатам испытания извлеченных из него образцов породы основаны на том, что образцы приходят в ненапряженное состояние, сохраняют свои свойства до начала испытаний и адекватны свойствам in situ. Однако на практике в; изъятых из массива образцах породы обнаруживают остаточные напряжения.после снятия внешней нагрузки (разгрузки), имеют место изменения свойств, и даже их , саморазрушение, особенно изъятых с больших глубин, что свидетельствует о специфическом напряженном состоянии образцов и нереализованной потенциальной энергии. При испытаниях исследователи получают эмпирические ■ данные о свойствах образцов, не учитывая их изменения в процессе разгрузки, в том числе необратимые, что может привести к ошибочным выводам о фактических свойствах, влияющих на устойчивость выработок.

Остаточные напряжения: и растягивающие, и сжимающие, - приводящие породу в самонапряженное состояние (термин заимствован из теории упругости), свидетельствуют о неполной реализации энергии упругих деформаций и оказываются потенциальным источником снижения ресурса прочности породы, показателями чего являются проявляющиеся и поддающиеся регистрации эффекты в видах образования дефектов, деформаций последействия. Вместе с тем" ^ постепенное снижение прочности позволяет рассматривать породу как среду, обладающую ограниченным во времени запасом несущей способности, который необходимо задействовать для обеспечения устойчивости выработок.

Одной из причин возникновения остаточных напряжений, как показали результаты наших исследований, является предыдущая история формирования НДС в условиях гравитации и связанная с ней последовательность силового воздействия на породу. В частности, при генезисе осадочной сцементированной породы в последовательности «нагружение - цементирование» по открытой схеме происходит образование качественно отличающихся друг от друга полей напряжений, влияющих на последующее изменение НДС породы при ее разгрузке. Современные подходы рассматривают формирование таких полей при. образовании массива, носителями которых являются, например, матрица и включения. Однако вклад структурных элементов породы - носителей полей с разным напряженным состоянием - в результирующее НДС при снижении внешних силовых воздействий (разгрузке) на практике не учитывается.

Для учета данных факторов при оценке механических свойств необходима модель, адекватно объясняющая механизм, возникновения самонапряженного состояния массива, знание которого- поможет понять причину самопроизвольной потери прочности породы и явится основой разработки активных способов крепления, противодействующих образованию дефектов или сдерживающих разрушение. Активные способы минимизируют влияние разгрузки на снижение прочности пород на контуре выработки и оптимизируют параметры крепления.

Поэтому актуальной научной проблемой является обоснование и разработка модели самонапряженного состояния осадочной породы, учитывающей историю происхождения ее НДС, для обеспечения устойчивости выработок, в том числе котлованов при строительстве подземных сооружений открытым способом.

Цель работы - обоснование и разработка модели самонапряженного состояния породного массива, позволяющей на ее основе использовать резервы несущей способности породы для повышения устойчивости горных выработок.

Идея работы заключается в представлении возникающего напряженно-деформированного состояния породы при разгрузке как суперпозиции генетических полей напряжений в элементах строения породы, обусловленных силовым воздействием при генезисе породы в условиях гравитации, которая приводит к появлению остаточных напряжений в этих элементах, при разработке активных способов крепления горных выработок.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Изменение напряженно-деформированного состояния массива осадочной породы при образовании в нем свободных поверхностей- зависит от предыстории силового воздействия в процессах генезиса породы в условиях гравитации и связанного с ним- появления качественно различающихся между собой полей напряжений в отдельных структурных элементах породы, приводящих при разгрузке вмещающий массив в самонапряженное состояние.

2. Взаимодействие слагающих породу элементов при разгрузке приводит к неполной реализации энергии упругих деформаций и появлению остаточных напряжений, величина- которых зависит от свойств составляющих компонент породы, последовательности ее образования, давления на скелет и для схем генезиса «нагружение - цементирование» и «нагружение - упругопластическое деформирование» достигает 20% от начального давления.

3. Оценка напряженно-деформированного состояния массива методом суперпозиции генетических полей и внешней нагрузки позволяет учесть влияние остаточных напряжений на происходящие при разгрузке геомеханические процессы, а также уточнить значения параметров физико-технических свойств породы, используемых для анализа и оценки самонапряженного состояния массива и части нереализованной потенциальной энергии упругих деформаций.

4. Признаками возникновения и развития самонапряженного состояния при снятии внешних воздействий являются эффекты в видах: наведенной анизотропии механических свойств, приращений деформаций последействия, сигналов АЭ, носящих во времени затухающий характер, различий зависимости «напряжение — деформация» при нагрузке и разгрузке породы, снижения скорости ультразвука по сравнению со скоростью в момент изъятия ее из массива. Самонапряженное V состояние, способное изменяться как с нарушением сплошности, так и без ее появления, начинает возникать при разгрузке на 75-80% от начального давления.

5. Применение активных способов крепления снижает интенсивность разрушения пород на контуре выработки под воздействием техногенных процессов, что создает запас несущей способности, в частности анкерной крепи, и позволяет оптимизировать ее технологические параметры. Установка анкеров сразу же после обнажения забоя позволяет сократить их длину не менее чем на 15% и в результате снизить затраты на крепление.

6. Устойчивость котлованов в раздельно-зернистой породе обеспечивается предварительным нагружением массива, в том числе с помощью анкерной крепи, составляющим 0,4 от начального напряженного состояния бортов будущего котлована и 0,25 — его дна, за счет искусственного повышения несущей' способности приконтурной области массива пород.

Методы, исследований. В работе использованы, анализ и обобщение данных отечественных и мировых исследований по рассматриваемой проблеме; физическое моделирование, аналитические и экспериментальные исследования на основе геофизических, тензометрических и инструментальных измерений.

Обоснованность и, достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- применением при исследованиях схем формирования' напряженного состояния осадочной породы, аналогичных объективно реализуемым в природе;

- использованием апробированных стандартных методик, проведения лабораторных исследований и ГОСТов, сертифицированного оборудования при исследованиях процесса разгрузки горной породы;

- представительным объемом экспериментальных данных, совпадением форм разрушения искусственных образцов и кернов породы с больших глубин;

- удовлетворительной сходимостью (90%) результатов аналитических и экспериментальных исследований и.их непротиворечивостью.

Новизна работы заключается в:

- разработке общей физической модели и частных структурных историко-генетических моделей, отражающих, в отличие от существующих моделей, остаточные механические напряжения разных знаков в осадочной породе;

- установлении в цикле разгрузки зависимостей, связывающих упругие параметры породы с аналогичными параметрами образующих породу структурных элементов;

-обнаружении эффектов, сопровождающих формирование самонапряженного состояния, и их регистрации по ряду признаков;

- разработке новой методики определения упругих параметров осадочной горной породы при снятии внешних сил;

-обосновании подхода к определению внутренней остаточной потенциальной энергии породы после разгрузки;

- обосновании и разработке активных способов крепления, направленных на управление напряженно-деформированным состоянием массива, для обеспечения устойчивости выработок.

Научное значение работы состоит в разработке теоретической модели и установлении закономерностей возникновения остаточных напряжений в элементах породы при разгрузке, знание которых является' основой развития нового направления по исследованию механизма самопроизвольной потери прочности породы и использованию его для повышения устойчивости выработок.

Практическое значение работы состоит в разработке стандарта СТО 36554501-019-2009 по выявлению самонапряженного состояния осадочной горной породы, который служит научным обоснованием совершенствований способов крепления выработок, и, в частности, во внедрении одного из его положений в виде пригруза подошвы выработки до ее проходки.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на секциях НТС НИИОСП им. Н.М. Герсеванова (1997, 2004, 2009 гг.); на научных симпозиумах МГГУ ("Неделя горняка" 2006, 2007, 2010 гг.); на Международных научных конференциях "Проблемы и перспективы развития горных наук" (1—5 ноября 2004 г.), "Геодинамика и напряженное состояние недр ЗемлгГ(\0-13 октября 2005г.), (Новосибирск, ИГД СО РАН); "Физические проблемы разрушения горных пород" (18-22 октября 2004 г., Москва, ИПКОН РАН); "Геотехнические проблемы мегаполисов" (7-10 июня 2010 г., Москва); (ВМСППС 2005) на секции механики деформируемого твердого тела (25 - 31 мая 2005 г., Алушта).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 44 работы, в том числе 1 монография, 1 открытие, 1 авторское свидетельство, 4 патента, 22 статьи - в периодических изданиях, рекомендованных ВАК России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 256 работ, содержит 171 рисунок и 16 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», Мороз, Алексей Иосифович

4.7. Выводы

Проведенные экспериментальные исследования, включающие изучение остаточных напряжений в образцах горной породы, начиная непосредственно в забое, натурные исследования изменения НДС массива при техногенном воздействии, моделирование двух систем напряжений, воспроизводящее в главных чертах формирование НДС горной породы в условиях гравитации и последующую разгрузку, а также опубликованные результаты натурных исследований других авторов в отношении извлеченных из скважин с больших глубин образцов породы позволили сделать следующие выводы.

1. Всестороннее исследование моделирования проявления генетических напряжений, возникающих при образовании осадочной породы по схеме эпигенетической (последующей) цементации в условиях гравитации, основа которой базируется на концепции механики грунтов о двух системах напряжений, показало, что предшествующая история образования напряженно-деформированного состояния вмещающего массива оказывает прямое влияние на изменение НДС породы при техногенном воздействии.

Изменение напряженно-деформированного состояния породы при разгрузке вследствие перераспределения генетических полей напряжений, носителями которых является скелет,породы и заполнитель, отличающихся количественно друг от друга, вызывает появление остаточных напряжений разных знаков в породе: сжимающих и растягивающих. Величина этих напряжений зависит как от отношения начальных давлений в элементах породьъ при ее генезисе, так. и от механических свойств составляющих ее компонентов и достигает 20% от начального давления, на, скелет. После разгрузки остаточные напряжения приводят породу в самонапряженное состояние, а растягивающие напряжения являются, в частности, потенциальным источником образования структурных дефектов, что приводит к уменьшению (во времени) механических свойств породы.

2. Образование дефектов, сопровождающееся сигналами акустической эмиссии, приводит к уменьшению величин остаточных напряжений, увеличению относительных деформаций, снижению результирующего модуля упругости и прочности. Характер уменьшения прочности породы зависит от режима уменьшения первоначального напряженного состояния, времени и прочностных и деформационных параметров, характеризующих механические свойства компонентов породы. В частности, уменьшение скорости ультразвука и, соответственно, прочности алевролитов, залегающих на глубине 45-50 м, через 30 дней зафиксировано на уровне 23%, песчаников - на 26%.

Первые регистрации информативного параметра целесообразно производить в забое сразу же после извлечения образца из массива, поскольку в породе в самонапряженном состоянии происходит изменение свойств уже при разгрузке и транспортировке ее из забоя в лабораторию.

3. Наблюдаемая в экспериментах физическая анизотропия является наведенной процессом разгрузки, как результат взаимодействия биполярных напряжений в горной породе, и может проявляться в разных формах. Скрытая форма может быть обнаружена и зарегистрирована с помощью геофизических (неразрушающих) методов. Открытая форма физической анизотропии обнаруживается визуально в извлеченных из глубоких скважин образцах в виде расслоений однородного ранее образца породного массива.

Другим проявлением изменения временного равновесия является упругое последействие, выражающееся в приращениях относительных и линейных деформаций разгруженных образцов во времени, с образованием дефектов. Величина упругих деформаций последействия зависит от многих факторов, и только при определенном их сочетании она оказывается доступной для регистрации с помощью существующих измерительных средств или визуального контроля. Характер этого изменения определяется прочностными и деформационными свойствами элементов породы, отношением давлений в структурных элементах, при котором она формировалась, и многими другими факторами.

Самопроизвольное» приращение деформаций Аес может трактоваться как упругое последействие, позволяющее учесть эффект самонапряженного СОСТОЯНИЯ В виде £ =—<7 +Д ■ Е

Определены критерии, определяющие переход горной породы в предразрушающую стадию. При нагрузке величиной 0,5 - 0,6 от разрушающей имеет место максимум функции, при уровне нагрузки 0,65 - 0,75 от разрушающей — минимум. Участок, находящийся между экспериментальными значениями с^Ы^/Ж = 0, предшествует стадии разрушения. При проходке в известняках на небольших глубинах (порядка 30 м) перед потерей устойчивости кровли выработки происходит прогрессирующее нарастание акустической эмиссии после минимума функции.

4. Впервые установлено, что разгруженная раздельно-зернистая порода приходит при определенных условиях в самонапряженное состояние с образованием многочисленных дефектов в течение примерно получаса. При образовании дефектов наблюдается явление упругого последействия, продолжительность которого зависит от крупности частиц породы, уровня действовавших напряжений, режима разгрузки и т.д., и носит затухающий характер. Явление обусловлено наличием в нагруженной среде двух групп связей (допредельной и пластической).

Полученные результаты должны учитываться при анализе результирующего НДС пород, которые освобождают от начального давления (котлованы, подземные сооружения), и при анализе более сложных случаев -двухфазных сред. В связи с этим новым видом крепления может быть способ создания упреждающего противодавления до начала разработки котлована на его будущие стены величиной 0,4 от предшествующего природного давления для исключения деформаций породы и сооружений в процессе разработки породы, например с помощью распорной системы, с использованием домкратов и устройством обвязочного пояса.

5. Конструкции подземных сооружений, состоящие из элементов с различными деформационными характеристиками, свободными от внутренних напряжений до приложения внешних нагрузок, в процессе длительного нагружения претерпевают трансформацию НДС элементов, образующих композитную среду. Оно проявляется в цикле разгрузки и выражается в реализации различных остаточных деформаций элементов конструкции.

Разгрузка железобетонных конструкций, которые могут применяться в качестве обделок, после длительного периода нагружения приводит к образованию растягивающих напряжений (2-3%) в бетоне, обусловленных реализацией упругих деформаций арматуры. Это может явиться причиной образования в конструкции дефектов, а многоцикличность нагрузки и разгрузки усиливает это явление. Для исключения образования дефектов обделки при проходке методом микротоннелирования с многократным приложением нагрузки и разгрузки возможны следующие решения. Снижать время одного цикла (менее 0,5 часа), по необходимости исключить армирование, увеличив при этом класс бетона по прочности на сжатие.

Нагрузки и разгрузки бетонной конструкции приводят к деформациям ползучести примерно пропорционально уровню нагрузки,, времени ее приложения и цикличности. Происходит увеличение деформаций ползучести бетона при разгрузке с давлений,, больших (0,7Япр), по сравнению с кривыми разгрузок, полученными для меньших (максимальных) напряжений, и уменьшение модуля упругости. При четырехкратном приложении нагрузки и разгрузки происходит уменьшение модуля упругости в среднем на 14%.

6. Результаты проведенных исследований показывают, что ■ даже достаточно "благополучные" виды крепления, например "стена в грунте", являются пассивным видом крепления, воздействие на который одного только неоднородного температурного фактора приводит к горизонтальным перемещения стены и деформациям грунта. Горизонтальные перемещения стены от этого воздействия приводят к возникновению в породе за ограждающей конструкцией самонапряженного состояния с неизбежной реализацией энергии упругого последействия, сопровождающегося образованием дефектов, имеющих, массовый характер, с уменьшением прочности породы и увеличением активного давления на крепь заглубленных выработок. В условиях плотной городской застройки это может привести к образованию дефектов в близлежащих зданиях и сооружениях. В связи с этим необходимо создание и внедрение активных видов .крепления выработок при строительстве подземных сооружений открытым способом, препятствующих реализации негативных последствий возникновения самонапряженного состояния пород.

7. На основании выполненных экспериментальных и теоретических исследований проявления генетических напряжений в условиях снятия внешней силовой нагрузки, анализе существующих расчетных схем, а также результатов других авторов предложена постановка задачи и расчетная схема. Учитывая это, обоснован метод оценки напряженно-деформированного состояния породного массива при техногенном воздействии с учетом генетических напряжений, согласно которому вклад в результирующее напряженное состояние после проходки выработки будет определяться начальным; снимаемым и остаточным генетическим полями напряжений.

8. Анализ результатов выполненных исследований позволяет выделить особенность самонапряженного состояния, имеющего двоякую природу. С одной стороны, остаточные напряжения являются потенциальным источником образования дефектов, которые способствуют началу потери прочности породы во времени и изменению ее механических свойств вплоть до саморазрушения. С другой стороны, постепенное снижение прочности при разгрузке позволяет рассматривать полностью не разгрузившуюся породу как среду, обладающую некоторым резервом несущей способности во времени, что позволяет использовать эти резервы для обеспечения устойчивости выработки с помощью активных способов крепления. На практике необходимо при этом свести к минимуму время установки крепления после разгрузки.

9. Предложены активные способы крепления, направленные на сохранение, улучшение или, по крайней мере, на минимизацию изменения начального напряженного состояния массива.

Предварительное натяжение анкеров до изменения НДС вмещающего массива способствует сохранению структуры и максимальному использованию несущей способности вмещающего массива. Являясь активным способом крепления, оно снижает интенсивность разрушения пород на контуре выработки под воздействием техногенных процессов, и создает запас несущей способности анкерной крепи и позволяет оптимизировать ее технологические параметры, в частности уменьшить длину анкеров, по крайней мере, на 15%.

Предварительный распор крепления не допускает образование дефектрв в массиве пород на контуре выработки. Устойчивость котлованов в раздельно зернистой породе повышается предварительным напряжением приконтурной области массива пород, составляющим не менее 0,4 от начального давления, с помощью пригруза на поверхности бортов котлована, анкерной крепи и др. способов на борта будущего котлована. Пригруз величиной 0,25 от начального давления на дно выработки не допускает образования дефектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой научно-квалификационную работу, в которой разработаны теоретические положения, совокупность которых можно квалифицировать как новое крупное научное достижение по обоснованию и разработке модели самонапряженного состояния породного массива, что позволяет сформулировать условия обеспечения устойчивости горных выработок. Установление закономерностей формирования при разгрузке поля остаточных напряжений в массиве пород вносит значительный вклад в развитие представлений о природе геомеханических процессов в породах при техногенном воздействии, повышает надежность методов обеспечения их устойчивости.

Основные научные выводы и рекомендации, полученные лично, заключаются в следующем:

1. Разработана модель породного массива, в главных чертах отражающая механизм образования остаточных напряжений после разгрузки, которая объясняет причину, физическую сущность и последствия возникновения самонапряженного состояния, развивающая применительно к горной породе концепцию механики грунтов двух систем механических напряжений.

2. Показано, что процесс изменения напряженно-деформированного состояния массива пород при разгрузке необходимо рассматривать с учетом предшествующей истории, в частности, последовательности образования напряженного состояния породы в условиях гравитации и связанным с ней формированием двух полей механических напряжений, несущих различную силовую нагрузку. Суперпозиция этих полей при разгрузке, препятствуя полной реализации накопленной упругой энергии, приводит к возникновению остаточных напряжений с переходом породы в состояние самонапряжения.

3. Установлено, что основными показателями самонапряженного состояния породы являются эффекты после разгрузки: упругое последействие, образование дефектов, характеризующееся различными признаками: выделением, в частности, звуковой энергии, изменением механических параметров, а также несовпадение ветвей повторных нагружений и разгрузок. Начало возникновения самонапряженного состояния происходит на конечном участке разгрузки, примерно на уровне 75-80% от начального давления.

4. Обоснована необходимость принятия во внимание при проходке горных выработок активности породы в самонапряженном состоянии, которая, обладая сначала резервом несущей способности, затем переходит к стадии реализации растягивающих напряжений, являющихся причиной образования дефектов и снижения механических параметров породы. Состояние с частичным связыванием упругой энергии при разгрузке способно проявляться без потери прочности, изменением прочности без видимых дефектов и в виде саморазрушения с расслоением в направлении, нормальном наибольшим сжимающим напряжениям. В частности, затухание образования дефектов для песка составляет -0,5 часа, для залегающих на глубинах 40-50 м образцов песчаников снижение прочности достигает 26% через 30 дней после изъятия их из массива.

5. Уточнено, что результирующий коэффициент Пуассона зависит от коэффициентов Пуассона составляющих компонент, который вычисляется по формуле, полученной в диссертации. Модуль упругости зависит соответственно от модулей упругости составляющих породу минералов скелета и заполнителя и их долевых вкладов в объем породы. Показано, что «самопроизвольное» приращение относительных деформаций после разгрузки необходимо трактовать как эффект самонапряженного состояния.

6. Выполнено обоснование метода оценки напряженно-деформированного состояния породного массива при разгрузке с учетом остаточных напряжений, учитывающего, что вклад в результирующее напряженное состояние после проходки выработки будет определяться начальным, снимаемым и остаточным генетическим полями напряжений. Экспериментальной основой для расчетных схем, используемых в геомеханике, в каждом* конкретном случае является определение механических свойств на образцах, методики которых должны сводить к минимуму время между его отбором и началом испытания с проведением первой регистрации информативного параметра в забое или вблизи выработки сразу же после извлечения образца из массива.

7. Разработан способ высокоточного мониторинга дефектов для инструментального контроля величины упругого последействия в породе, а также, для оперативного определения опасных тенденций, в изменении параметров дефектов конструкций подземных сооружений и возможности производить повторные наблюдения через любой промежуток времени. При мониторинге состояния массива в процессе проходки выработки изменение знака производной числа импульсов АЭ во времени после экстремального значения функции - минимума ((Ш^ск = 0) - характеризует начало разрушения породы.

8. Разработан и впервые введен в действие стандарт организации - СТО 36554501-019-2010, который направлен на выявление самонапряженного состояния и определение механических свойств пород, склонных к возникновению этого состояния, предназначенный для изыскательских, научно-исследовательских, проектных и строительных организаций.

9. Обосновано, что при сооружении обделок выработок из пресс-бетона необходимо исключить опрессовку бетона по дренированной схеме и не допускать выпуска его жидкой фазы при циклическом приложении нагрузки от домкратов, не позволяя бетону обделки перейти в самонапряженное состояние с возникновением растягивающих напряжений и образованием дефектов в обделке.

10. Выявлено, что максимальное значение растягивающих напряжений в самонапряженном состоянии в породе - в местах полной разгрузки: кровле и подошве выработки. Для предотвращения расслоения породы в кровле сразу же после ее обнажения необходимы меры по восприятию растягивающих напряжений, например, установка анкеров нормально к контуру кровли выработки, нагнетание скрепляющих растворов, создание противодавления и иные активные способы (пригрузы, кессоны), направленные на улучшение или минимизацию изменения напряженно-деформированного состояния породы.

11. Установлено, что применение активных способов крепления препятствует образованию дефектов, способствует сохранению природной структуры, чем снижает интенсивность разрушения пород на контуре выработки, а также позволяет включать резервы несущей способности массива пород для повышения устойчивости выработок. Это создает запас несущей способности, • в частности, анкерной крепи и позволяет оптимизировать ее технологические параметры: при установке анкеров сразу же после обнажения забоя сократить их длину на величину не менее 15% и в результате снизить затраты на крепление.

12. Обосновано, что при строительстве подземных сооружений открытым способом в раздельно-зернистых породах в условиях городской застройки повышение устойчивости котлованов и предотвращение негативного влияния на здания и сооружения обеспечивается активными способами крепления, например, противодавлением. Для создания противодавления разработан способ крепления стен котлована воротниковой конструкцией, с помощью которой до экскавации грунта прикладывается изгибающий момент, противоположный по знаку моменту, возникающему в результате выемки породы из котлована. Величина противодавления на контуре выработки для защемленных в дно котлованов конструкций равна 0,4, величина вертикального пригруза дна котлована составляет не менее 0,25 от начального давления.

Таким образом, на основе анализа известных фундаментальных положений, выполненных теоретических, лабораторных, натурных исследований разработана и обоснована модель самонапряженного состояния, раскрывающая причинно-следственную связь явления в горных породах, позволяющая использовать положения механики сплошной среды при описании механизма образования остаточных полей напряжений при разгрузке.

Установлены основополагающие факторы влияния истории формирования напряженного состояния в условиях гравитации на изменение результирующего НДС породы при снижении внешних нагрузок, которое-сопровождается возникновением остаточных напряжений разных знаков, позволяющие перейти на новый уровень оценки механических свойств горных пород при техногенном воздействии. Определены критерии, определяющие переход породы в самонапряженное состояние. Особенность этого состояния состоит в том, что, с одной стороны, остаточные напряжения- являются потенциальным источником снижения прочности, а с другой - оно определяет резервы несущей способности породы, что позволило использовать их для обеспечения устойчивости выработок, в том числе котлованов, с помощью активных способов крепления.

На основании результатов выполненных исследований разработаны активные способы крепления выработок.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Мороз, Алексей Иосифович, 2011 год

1. Аверишн С.Г. Сдвижение горных пород при подземных разработках. -М.: Углетехиздат, 1947.

2. Агафонов A.B. О новой теории горного давления в угольных шахтах// Безопасность труда в промышленности. 2003. - № 9. - С.60.

3. Ажгирей Г.Д. Структурная геология. М.: Изд-во МГУ, 1966.

4. Айбнндер И.И., Катков H.H., Кузяев JI.C. Оценка результатов экспериментальных исследований напряженного состояния в разделительных массивах глубоких рудников Норильского района // Безопасность труда в промышленности. 2002. № 4. - С.22 -26.

5. Айтматов И.Т. Геомеханика рудных месторождений Средней Азии. -Фрунзе: Илим, 1987.

6. Алексеев АД. К новой псевдотеории горного давления //Безопасность труда в промышленности. 2003. - № 9. - С.59 - 60.

7. Бадтиев Б. П. Развитие научных основ * крепления горных выработок при разработке рудных залежей блочного строения на больших глубинах. Автореферат диссерт. д-ра техн. наук. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2009.

8. Байдюк Б.В. Механические свойства горных пород при- высоких давлениях и температурах. М.: Гостоптехиздат, 1963.

9. Баклашов И.В., Картозия Б А. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1992.-544 с.

10. Баренблатт Г.И. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении // Журнал прикладной механики и технической физики. М, 1961. - №41. - С. 3 - 56.

11. Барон Л.И., Логунцов Б.М., Позин Е.З. Определение свойств горных пород. -М.: Госгортехиздат, 1962.

12. Барон Л.К, Турчанинов И.А., Ключников A.B. Нарушения горных пород при контурном взрывании. JL: Наука, Ленингр.отд., 1975. - С. 61 - 62.

13. Барях A.A., Константинова СЛ., Асанов В.А. Деформирование соляных пород. Екатеринбург: УрО РАН, 1996.

14. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. - 608с.

15. Беспалъко A.A., Голъд P.M., Яворович Л.В., Дацко Д.И. Возбуждение электромагнитного излучения в слоистых горных породах при акустическом воздействии // ФТПРПИ. 2003. - №2.

16. Бивин Ю.К., Викторов В.В., Кулинич Ю.В., Чурсин А.Г. Электромагнитное излучение при динамическом деформировании различных материалов //Механика твердого тела. 1982. - №1.

17. Болдырев Г.Г. Методы определения механических свойств грунтов. Состояние вопроса. Пенза.: ПГУАС, 2008. - 696 с.

18. Бриджмен П.В. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. -М.: Изд-во иностр. лит., 1955. 390 с.

19. Бритков H.A., Пынзарь М.М., Кулаков Г.И. Регистрация электромагнитной эмиссии в горных выработках Таймырского рудника /Труды Межд. Конф. T.I. Геомеханика. Новосибирск: Ин-т горного дела СО РАН, 2005.-С. 371 -374.

20. Брэдшоу М.Дж. Современная геология /Перевод с англ./. Л.: Недра, 1977. - 279 с.

21. Быков В.Г. Нелинейная математическая модель вибрационного инициирования неустойчивой подвижки по неровному контакту блоков горной породы //ФТПРПИ.- 2001.- №2.- С. 10-15.

22. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах. М.: Недра, 1989.-270 с.

23. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. -М.: Недра, 1994.

24. Ватолин Е.С. и др. Методы и средства контроля состояния и свойств горных пород в массиве. М.: Недра, 1989. - 173 с.

25. Векслер Ю.А., Шульгин Е.И., Шейное B.Ä. и др. Аппаратура для регистрации сейсмоакустической информации-// Горная геофизика. Тбилиси, 1983.

26. Викторов С.Д., Кочанов А.Н. Изучение процессов разгрузки образцов горных пород после взрывного нагружения // ФТПРПИ 2004.-№2. -С. 52- 57.

27. Влох Н.П., Липин Я.И., Сашурин А.Д. Исследование остаточных напряжений в крепких горных породах / В кн.: Современные проблемы механики горных пород. Л.: Наука, Ленингр. отд., 1972. - С. 186 -189:

28. Вознесенский A.C., Захарченко Г.В. Обоснование контроля устойчивости целиков и кровли на рудниках с помощью информационного критерия // ФТПРПИ. 2001. - №2: - С. 28 -36.

29. Войнов К. А., Краков A.C., Томилин Н.Г., Фролов Д.И. Пространственно-временной анализ процессов разрушения горного массива на примере СевероУральских бокситовых месторождений (ПО СУБР) // ФТПРПИ. 1987. - №1.

30. Воларович М.П. Исследование упругих свойств пород при высоких всесторонних давлениях /Труды ИФЗ АН СССР, №23. Физические свойства горных пород при высоких давлениях. М.: АН СССР, 1962.

31. Воробьев A.A., Завадовская Е.К., Сальников В.Н. Изменение электропроводности и радиоизлучения горных пород и минералов при физико-химических процессах в них //ДАН СССР. -1975. Т.220. -№1.

32. Вялое С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978. - 448 с.

33. Гамсахурдия Г.Р. Система геофизических и петрофизических исследований земной коры океанического типа при глубоководном научном бурении //Автореф. дисс. д-ра техн. наук. Тверь, 2000.

34. Герсеванов Ü.M., Полъшин Д.Е. Теоретические основы механики грунтов и их практическое применение. М.: Стройиздат, 1948. - 248 с.

35. Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.А. Расчет конструкций на упругом основании. -М.: Стройиздат, 1973. 627 с.

36. ГоршковГ.П., ЯкушоваА.Ф. Общая геология.-М.: Изд-во МГУ, 1973. 592 с.

37. ГОСТ 24452-80. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. М.: Изд-во стандартов, 1981.41 .ГОСТ25100-95.Грунты. Классификация. -М.: Изд-во стандартов, 1995.

38. Григорьев Д.П. Онтогения минералов. Львов: Изд-во Львовск. Гос. Унив:, 1961.

39. Грунтоведение /Трофимов В.Т., Королев В. А., Вознесенский JE. А. и др. Под ред. В.Т.Трофимова. 6-е изд., переработ, и доп. - М.: Изд-во МГУ, 2005. -1024 с.

40. ГудаевАЛ. Геология. -М.: Недра, 1968. С. 153 - 154.

41. Гудков В.М., Катков Г.А. Устойчивость массивов горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во Mi l У, 2008. -№2. -С. 119-121".

42. Гудков В.М., Катков Г.А.,Спиридонов В.П. К вопросу обеспечения устойчивости оснований при строительстве зданий и сооружений // Маркшейдерский вестник. М.: Изд-во ИКС, 2005. -№3. -С. 53-54.

43. Давыдов С. С. Расчет и проектирование подземных конструкций. М: Стройиздат, 1950. - 376 с.

44. Дарков A.B., Кузнецов В.И. Статика сооружений. М.: Трансжелдориздат, 1940. 412 с.

45. Демин A.M., Норелъ Б.К. Закономерности разрушения породного массива вблизи горных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. Тематическое приложение «Физика горных пород»- М.: Изд-во1. МГТУ, 2006. С. 59-63.

46. Демин А.М., Норелъ Б.К. Изменение физических состояний горного массива вблизи выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень.- М.: Изд-во МГТУ, 2008. №9. - С. 155 - 157.

47. Демин А.М., Чирков С.Е., Норелъ Б.К., Лгшанский A.B. Определение деформационных и прочностных характеристик горных пород в объемном напряженном состоянии// Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.: Изд-во МГТУ, 2011. №2. - С. 155 - 157.

48. Дересевич Г. Механика зернистой среды / В сб.: Проблемы механики. -М.: ШТ., 1961. Вып.ПГ.

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

50. Егоров П.В., Колпакова JI.A., Малъшин A.A. и др. Исследование разрушения твердых тел методом регистрации импульсного электромагнитного излучения. Кемерово: Кузбассвузиздат, 2001.

51. Елисеев H.A. Метаморфизм. Л.: Изд-во Ленинградского университета,1959.

52. Елисеев H.A. Основы структурной петрологии-Л.: Изд.Наука, 1967.

53. Ершов Л.В., Иофис И.М., Нейман И.Б. Математические модели массива горных пород: Учебное пособие. М.: Изд. МГИ, 1983. - 86 с.

54. Жемочкш Б.H. Теория упругости. -М.: Госстройиздат, 1957.- 256 с.

55. Жигалкин В.М., Рычков Б.А. Анизотропия от скольжений // ГГМТФ. -1994. Т.35. - №3.

56. Жигалкин В.М., Усолъцева О.М. Экспериментальное исследование деформации полухрупких материалов. Сообщение 1: Разрыхление при пропорциональном нагружении // ФТПРПИ. 2001. - №6. - С. 38 - 45.

57. ЗборщикМ.П., Назгшко В.В. Охрана выработок глубоких шахт в зонах разгрузки. Киев: Техника, 1991. - 248 с.

58. Згшаков Б.М. Новая концепция геолого-технологической оценки метана угольных пластов как полезного ископаемого в угольных бассейнах. // Геолого-геофизические методы прогноза угленосности. Ростов-на-Дону, 1993. -С. 180 -189.

59. Игнатьев А.Г. Диагностирование поверхностных напряжений в металлических покрытиях, нанесенных при восстановлении деталей сельскохозяйственной техники / Автореф. докг. дисс. Челябинск, 2008.

60. Израэль Ю.А. Геофизические аспекты и мониторинг // Вестник АН СССР. 1988.- №11.

61. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, объектах строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам. РД 06-329-99. М.: НТЦ по безопасности промышленности в России, 2000.

62. Иофис МА., Шмелев А.И. Инженерная геомеханика при подземных разработках. -М.: Недра, 1985.

63. Исследовать проблемы механики грунтов и бетонов и создать новые методы расчета и проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений", этап 3. Раздел 2. Отчет о НИР/НИИОСП, В.А. Ильичев. — договор № 3-2/97 от 01.1997 г. -М.: НИИОСП, 1997.

64. Катков ГА. Определение зон расслоения и обрушения пород кровли в горных выработках / Маркшейдерия и недропользование. М.: ИКС №2 (40) март-апрель 2009. - С. 38-40.

65. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. М.: Государств, изд-во технико-теоретической лит-ры, 1956. - 324 с.

66. Коваленко М.Д. Напряженное состояние плоских областей с негладкой границей. Точные решения: особенности и геофизические приложения // Автореф. дисс. д-ра физ.-мат. наук. -М.,2002.

67. Коваленко Ю.Ф., Карев В.И. Динамика газовыделения из угольного пласта при проходке выработки // ФТПРПИ. 2001. - №1. - С. 56 -62.

68. Коган И.Ш., Ямщиков B.C., Корн А.В. Автоматизированный контроль устойчивости конструктивных элементов систем разработки // Безопасность труда в промышленности. — 1985: .- № 10.

69. Колесниченко И.Е., Колесниченко Е.А: Физико-химические расчеты/ максимального давления метана в угольном пласте // ГИАБ. М.: МГГУ, 2001. - №6. - С. 140- 141.

70. Колесов О.А. Исследования предлагаемого направления должны развиваться//Безопасность труда в тфомышленности.-2003. -№ 9.-G. 57-58.

71. Колыбнн И.В. Уроки аварийных ситуаций при строительстве; . котлованов в городских условиях / Труды междунар. конф. по геотехнике "Развитие городов и геотехническое строительство".- G-Иетербург, 2008.

72. Корчак А.В. Методология проектирования5 строительства подземных сооружений. М.: "Недра коммюникейшнс ЛТД", 2001. - 416 с.

73. Корчак А.В., Шкуратннк В.Л. О возможности использования эффекта Кайзера для определения коэффициента Пуассона горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. М: Изд-во Mi l У, 2009. - №8. -С. 46 - 51.

74. Корчак А.В., Мороз A.M. К вопросу о минимизации снижения природных прочностных свойств вмещающего массива при устройстве ограждающих конструкций котлованов в условиях городской застройки // ГИАБ. М.: Изд-во МГГУ, 2010. - №8. - С. 7-14.

75. Корчак А.В., Мороз А.И. Экспериментальные исследования влияния пригруза на устойчивость ограждения бортов котлована // ГИАБ. М.: Изд-во МГГУ, 2010. - №Ю.- С. 7-13.

76. Кочарян Г.Г., Спивак А.А. Движение блоков горной породы при крупномасштабных подземных взрывах. ЧЛ: Экспериментальные данные // ФТПРПИ. 2001. №Г. - С. 71 -83.

77. Кузнецов Г.Н., . Слободов М.А: Определение методом разгрузки напряжений, действующих в межкамерных целиках каменной соли Артемовских рудников /В кн.: Исследования по вопросам горного и маркшейдерского дела ВНИМИ. Сб.22. - M.- JI.: Углетехиздат, 1950.

78. Кузнецов Г.Н и др. Изучение проявлений горного давления на моделях. -М.: Углетехиздат, 1959.-278 с.

79. Кузнецов Е.А. Курс петрографии магматических и метаморфических пород. -М.: Изд-во МГУ, 1956.

80. Кулачкин Б.И., Радкевич А.И. Александровский Ю.В., Остюков Б.С. и др. Фундаментальные и прикладные проблемы геотехники. М.: РАЕН, 1999. — С. 11-14.

81. Курленя М.В., Опарин В.Н., Ревуженко А.Ф., Шемякин Е.И. О некоторых особенностях реакции горных пород на взрывные воздействия в ближней зоне // ДАН СССР, 1987. Т. 293. - №1.

82. Курленя М.В., Попов В.Н. Теоретические основы определения напряжений в горных породах. Новосибирск: Наука, 1983.

83. Курленя М.В., Вострецов А.Г., Пынзаръ М.М., Яковщкая Г.Е. Электромагнитные сигналы при статическом и динамическом нагружении образцов горных пород // ФТПРПИ. 2002. - №1. - С.22 - 27.

84. Курленя М.В., Опарин В.К, Балмамнова Е.Г., Востриков В.И. О динамическом поведении "самонапряженных" блочных сред. 4.1: Одномерная механико-математическая модель // ФТПРПИ. -2001. №1.

85. Курс общей геологии / Под ред. В.И.Серпухова. М.: Госгеолтехиздат, 1960. - 636 с.

86. Лавров А.В., Шкуратник В.Л., Филимонов Ю.Л. Акустоэмиссионный эффект памяти в горных породах. М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 2004. - 288 с.

87. Ларионов А.К., Ананьев В.П. Основы минералогии, петрографии и геологии. М.: Высшая школа, 1969. - 464 с.

88. Леонтьев А.В. Анализ естественных напряжений по результатам измерений в рудниках на территории северной Евразии // ФТПРПИ. 2001. -№1. - С. 31-40.

89. Либерман Ю.М. Давление на крепь капитальных выработок. М.:j1. Наука, 1969,120 с.

90. Линьков A.M., Доброскок A.A. Численное моделированиедеформирования пород при сжатии // ФТПРПИ. 2001. - №4. - С.36 - 48.

91. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород. М.: Высшая школа,1967.

92. Мельников H.H., Козырев A.A., Савченко С.Н. и др. Прогноз и профилактика горно-тектонических ударов и техногенных землетрясений с позиций нелинейной геодинамики // ФТПРПИ. 2001. - №4. - С. 17 - 31.

93. Менделеев Д.И. Основы, химии. Том Г. - М. - JI.: Госхимтехиздат, 1932. - С. 162 - 169,394 -395.

94. Маслов Л.Б. Применение теории Бийо к исследованию вынужденных^ колебаний пористых структур // Механика композиционных материалов и конструкций,- 2005. Т.П. -№2. - С. 276 - 297.

95. Михайлов А.М. Расчет упругой энергии, высвобождающейся при развитии трещины // ФТПРПИ. 2001. - №5. - С.41 - 45.

96. Михайлов В.В., Литвер С.Л. Расширяющиеся напрягающиеся цементы и самонапряженные железобетонные конструкции-М.: Стройиздат, 1998.

97. Михайлов Ю.В., Катков Г.А., Носков В.Ф., Хакурате А.М. Специальные способы проведения горных выработок в сложных горногеологических условиях. М: Изд-во «Риасофт ЛТД», 2010. - 400 с.

98. Мороз А.И. Самонапряженное состояние горных пород. М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 2004. - 288 с.

99. Мороз А.И. К вопросу об определении коэффициента Пуассона осадочных горных пород // ФТПРПИ. 2006. - №4: - С. 59 - 68.

100. Мороз А.И. Механическая (структурная) модель газонасыщенного угля // Нефтегазовые технологии. 2002. - № 2. - С. 21-23.

101. Мороз А.И. Одна из возможных причин самовоспламенения метанонасыщенного угля в условиях разгрузки // Безопасность труда впромышленности. 2005. - №7. - С. 65 - 68.

102. Мороз А.И., Репников JI.H. Анализ причин образования петель гистерезиса // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд-во МГГУ, 2003. - №6. - С. 54 - 58.

103. Мороз А.И., Репников JI.H. Исследование напряженно-деформированного состояния контурной- модели горной породы в цикле разгрузки // Горный информационно-аналитический бюллетень. Ml: Изд-во МГТУ, 2003. - №5. - С. 12 - 14.

104. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: Изд-во "Иностранной литературы", 1954. - 647 с.

105. ИЗ. Назаров JI.A., Назарова JI.A., Дядьков П.Г. Оценка времени подготовки динамического события в блочном массиве на основе реологических моделей//ФТПРПИ.-2001.- №6. С. 13-24.

106. Назаров JI.A., Назарова Л.А., Шурина Э.П. Определение полей напряжений и деформаций в породном массиве на основе решения обратных задач//ФТПРПИ.-2001.- №1. С. 41-49.

107. Николин В.И., Мордасов В.И., Подкопаев C.B. Закономерности развития деформаций генетического возврата научная основа снижения травматизма. - Донецк: РИА ДонГТУ, 2001. - 316 с.

108. Николин В.И., Подкопаев C.B., Колесников В.Г. О новой теории горного давления в угольных шахтах // Безопасность труда в промышленности. -2002.-№11.-С. 36-38.

109. Новик Г.Я., Зильберишидт М.Г. Управление свойствами пород в процессах горного производства. -М.: Недра, 1994. -224 с.

110. Odumfee В.Н., Бунин И.Ж., Ковалева КБ., Соловьева Е.А. Участие сорбированного метана в разрушении угольного пласта // ГИАБ. М.: МГТУ, 2002,- №6.- С. 96-100.

111. Одинцев В.Н. Отрывное разрушение массива скальных пород // Дисс./д ра техн. наук. -М.:ИПКОН, 1996.

112. Odumfee В.Н. Теоретическая оценка влияния скважины на проницаемость газонасыщенного пласта // ФТПРПИ. 2001- №6. - С. 25 - 30.

113. Осадчий А. Легендарная Кольская сверхглубокая // Наука и жизнь. -2002.- №5.-С. 36-42.

114. Осипов С.Н., Волошин Н.Е. География динамических проявлений аномальных напряжений горных пород при подземной разработке / В кн.: Современные проблемы механики горных пород. Изд. Наука, Ленингр.отд., Л., 1972.- С. 152-163.

115. Основы механики разрушения. Нотг Дж.Ф. / Пер. с анг. -М.: Металлургия, 1978. -256 с.

116. Открытие №86, РФ. Закономерность изменения активности электромагнитной эмиссии горных пород при их циклическом- нагружении (электромагнитный эффект памяти) / Шкуратник В.Л., Лыков К.Г., Фарафонов В.М., Лавров A.B. / Научные открытия. М.: РАЕН, 2000.

117. Открытие №400, СССР. Явление зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок / Е.И.Шемякин, М.В.Курленя, В.Н.Опарин, В.Н.Рева, Ф.П.Глушихин, М.А.Розенбаум // Б.И. 1992. - №1.

118. Открытие №162, РФ. Явление возникновения самонапряженного состояния горной порода, сформировавшейся под действием внешних сил. / Л.Н.Репников, Б.А. Картозия, А.И. Мороз / Научные открытия. М.: РАЕН, 2001.

119. Павлова H.H., Шрейнер JI.A. Разрушение горных пород при динамическом нагружении. М.: Недра, 1964.

120. Патент РФ №2148716. Способ увеличения продольной жесткости подземного сооружения из сборных элементов / Л.Н. Репников, А.И.Мороз // Б.И. 2000. - № 13.

121. Патент РФ № 2178049. Способ мониторинга трещин в строительных конструкциях / Л.Н. Репников, А.И. Мороз, B.C. Жашков, A.A. Аникин // Б.И. — 2002.- №1.

122. Петрухин В.П., Шулятъев O.A., Мозгачева O.A. Опыт проектирования и мониторинга подземной части Турецкого торгового центра / ОФиМГ. 2004*. — №5.

123. Политехнический словарь / Гл.ред. И.И.Артоболевский. М.: Советская энциклопедия, 1977. - 608 с.

124. Поиск электромагнитных предвестников разрушения / Под ред. М.Б. Гохбера. М.: ИФЗ АН СССР; 1988.

125. Попов В.Б., Скрицкий В.А., Хромцов В.И., Обидов C.B. Новые представления о природе начального теплового импульса при возникновении очагов самовозгорания угля« в шахтах // Безопасность труда в промышленности. -2002.- № 3. С. 36-38.

126. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках / Под ред. И.М.Петухова, АЖИльина, К.Н.Трубецкого.-М.: АГН, 1997.

127. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СниП 2.02.01 83) / НИИОСП им: Н.М. Герсеванова. - М.: Стройиздат, 1986.

128. Поспелов Г.Я., Кушанская П.И. Деформации горных пород, вызванные развитием в них кристаллов-при встречной диффузии реагентов / Геология и геофизика. 1965. - №5.

129. Пригорнева C.B. Разработка методики оценки напряженного состояния фундаментов и грунтов оснований с использованием инфракрасного излучения //Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд.техн.наук. — М.: НИИОСП, 1988.

130. Провести исследования по разработке материала, повышающего эксплуатационные характеристики перегонных тоннелей метрополитена / Отчет о НИР / НИИОСП. Х/д ОНИА- 12- 88. - М.: НИИОСП, 1990. - 92 с.

131. Провести экспериментальные исследования напряженного состояния на внутренней поверхности железобетонных тоннельных обделок / Отчет о НИР/НИИОСП; Л.Н.Репников.- 46 № ГР 80003702.- М., 1980. -72 с.

132. Протодьяконов М.М. Давление горных пород на рудничную крепь. — Изд.Екат.высшего горного училища. T.I. - 1908.

133. Протодьяконов М.М., Койфман М.И., Ширков С.Е., Кунтыш М.Ф., Тедер Р.И. Паспорта прочности горных пород и методы их определения. М.: Наука, 1964.

134. Протосеня А.Г., Трушко B.JI., Карпенко В.В. Расслоение приконтурного массива пород вокруг выработок при разработке удароопасных месторождений // ФТПРПИ. -2004. -№2'. -С. 3 -12.

135. Разработать методику определения напряжений на внутренней поверхности обделок подземных сооружений промышленного5 назначения: отчет о НИР / НИИОСП, Л.Н.Репников. 0.Ц.031.04. № Г.Р. 81018283. - М.: НИИОСП, 1982. - 118 с.

136. Работное Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела. Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд., испр. - М.: Наука, 1988. - 712 с.

137. Разработка методов контроля устойчивости выработок при строительстве подземных сооружений / Отчет о НИР/НИИОСП, Л.Н. Репников. х/д №57 . - М.: НИИОСД 1988. - 194 с.

138. Рац М.В., Чернышев С.Н. Трещиноватосгь и свойства трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1970. - 159 с.

139. Рева В.Н. Критерии устойчивости подземных выработок при зональной дезинтеграции горных пород // ФТПРПИ. 2002. - №1. С. 35 - 38.

140. Ревуженко А.Ф., Клиишн C.B. Модели полигональных систем трещин в горных породах // ФТПРПИ. 1999. - №1. С. 37 - 44.

141. Ревуженко А.Ф. Механика упругопластических сред и нестандартный анализ. — Новосибирск: Изд-во НГУ, 2000.

142. Регелъ В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. - 560 с.

143. Регистрация и обработка сигналов электромагнитного излучения горных пород / М.В.Курленя, А.Г.Вострецов, Г.И.Кулаков, Г.Е.Яковицкая. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.

144. Репников JI.H. Роль штангового крепления в использовании несущей способности горного массива / Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук. М.: НИИОСП, 1963.

145. Репников Л.Н., Воробьев Н.В., Мороз А.И. Влияние условий формирования горных пород на их прочностные свойства при снятии бытового давления // Глюкауф. 1994. - №9/10. - С. 52 - 55.

146. Репников Л.Н., Мороз Л. Механизм образования двух совмещенных систем напряжений в горной' породе различного генезиса .// Механика композиционных материалов и конструкций 2005: - Т.Н. - №2. - С. 258- 265. .

147. Ржевская С.В., Петроченков Р.Г. Изменение прочностных свойств пород в куске при выемке их из; массива: Исследование физических свойств горных пород и процессов горного производства. М.: Наука; 1984.

148. Ржевский В:В1, Ямщиков B.C. Акустические методы исследования и контроля ropHbix пород в массиве. М : Наука; 19731 - 224 с.

149. Родин КВ. К вопросу о решении задач гравитационного давления горного массива на крепь подземных выработок. М.: ДАН СССР, т.28, №3, 1951.

150. Родин И.В. Снимаемая нагрузка и горное давление / В кн.: Исследования горногодавления: М.:Тосгортехиздат, I960: - С. 343 -374.

151. Родионов В.Н., Сизов И.А., Цветков В.М. Основы геомеханики: М.: Недра, 1986.-300 с.

152. РуппенейтKB: Деформируемость массивов трещиноватых горных пород М.:Недра, 1975.- 223 с.

153. Руппенейт КВ., ДолгихМ.А., Матвиенко В В. Вероятностные методы оценки; прочности и деформируемости горных пород. М.: Стройиздат, 1964'.— 82 с.

154. Руппенейт КВ., Либерман Ю.М. Введение в механику горных пород. -М.: Тосгортехиздат, I960: 356 с.

155. Руппенейт КВ. Некоторые вопросы механики горных пород. -М.: Углетехиздат, 1954.-383 с.

156. Руппенейт КВ., Пригожин Е.С., Перков Ю.В. Метод определения модуля деформации горных пород в скважинах малого диаметра / В кн.: Тезисыдокладов на IY Всесоюзной конференции по прочности и пластичности. М, 1967.-С. 107.

157. Рынков Б.А. О деформационном упрочнении горных пород // Изв. РАН. Механика твердого тела. 1999. - №2.

158. Саваренский Ф.П. Инженерная геология. JL: Объединенное научно-техническое издательство НКТП СССР, 1937. — 420 с.

159. Савченко С.Н., Калашник А.И. Оценка состояния горных пород в окрестности газоконденсатного месторождения на морском шельфе // ФТПРПИ. 2001.- №4. -С. 49 -56.

160. Садовский М.А. Естественная кусковатость горной породы / ДАН СССР. 1979 . - Т.247. - №4.

161. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В. Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. М.: Наука, 1987.

162. Садовский М.А. Всегда ли "новое" означает "лучшее"?// Вестн. АН СССР, 1991.- №5.

163. Сахновский КВ. Железобетонные конструкции. М.: Госстройиздат, 1960. - 840 с.

164. Серяков В.М. Расчет напряженного состояния горных пород с учетом последовательности возведения закладочного массива // ФТПРПИ. 2001. -№5.- С. 24-29.

165. Сластунов C.B., Каркаишдзе Г.Г., Коликов КС. Аналитическая модель гидравлического расчленения угольного пласта // ФТПРПИ. 2001. - №6- С. 31- 37.

166. СНиП П-56-77. Строительные нормы и правила. / Часть П. Глава 56. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. -М.: Стройиздат, 1977. 32" с.

167. СНиП 2.03.01-84. Строительные нормы и правила / Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: Стройиздат, 1985.

168. Соболев Г.А., Пономарев A.B.,Кольцов A.B. Возбуждение колебаний в модели сейсмического источника // Физика Земли. 1995. - №12.

169. Соколовский B.B. Статика сыпучей среды. М.: Изд. АН СССР, 1942.

170. Способ крепления бортов котлована / Патент РФ № 2417284. Мороз А.И., Репников Л.Н., Синякин В.В. // Б.И. 2011. - № 12.

171. Способ обработки сигналов акустической эмиссии при разрушении каменных материалов A.c. № 1762287 СССР. Репников Л.Н., Аникин A.A., Ковальчук С.Л., Мороз А.И., Четыркин Н.С. // Б.И. -1992.- №34.

172. Способ определения напряжений на поверхности строительных конструкций / A.c. №1112242 СССР. Репников Л.Н., Руппенейт К.В., Голубев A.B. и Четыркин Н.С.// Б.И. 1984. - № 33.

173. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Механика деформирования и разрушения горных пород. М.: Недра, 1992.

174. Ставрогин А.Н., Ширкес O.A. Явление последействия в горных породах, вызванное предшествующей необратимой деформацией // ФТПРПИ. -1986. -№4.

175. Cmapijee В.А. Новая парадигма внезапных выбросов соли и газа на калийных рудниках // Безопасность труда в промышленности. 2001. - №11. -С. 32-35.

176. СТО 36554501-019-2010. Выявление самонапряженного состояния горной породы / А.И.Мороз, Л.Н.Репников, А.И.Аникин. М.: ОАО «НИЦ «Строительство»,2010-26 с.

177. Тарасов Б. Т. Закономерности деформирования и разрушения горных пород при высоких давлениях. Автореф. Дисс.д-ра техн.наук. С-Петербург, 1991.

178. Теоретическая механика в примерах и задачах. Т.2. Динамика / Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю. М.: Физматгиз, 1961.

179. Тер-Мартиросян З.Г. и др. Напряженно-деформированное состояние двухслойного основания с преобразованным верхним слоем / М.: Вестник МГСУ. №2, 208. -С. 81 -95.

180. Терцага К. Теория механики грунтов / Перевод с нем. М.: Госстройиздат, 1961. - 508 с.

181. Терцаги К, Пек Р. Механика грунтов" в инженерной практике / Перевод с англ. -М.: Госстройиздат, 1958. 608 с.

182. Тетгюр А.Н., Померанег{В.Н. Обследование и испытание сооружений. -К.: Выщашкола, 1988. 208 с.

183. Тимошенко С.П., ГудьерДж. Теория упругости /Перевод с англ. — М.: Наука, 1979. 560 с.

184. Тимошенко СИ. Курс теории упругости: Киев: Наукова Думка,1972. -508 с.

185. Ткачук Э.И. Изучение зависимости деформации кварцевых порфиров участка Капчагайской ГЭС от их трещиноватости / Труды, Гидропроекта. — Вып. 14. М.: Энергия, 1966. - С. 204 - 217.

186. Тоннели. 4.1. / Под общей ред. В.П.Волкова. М.: Государственное транспортное железнодорожное изд-во, 1945.

187. Торопов H.A., Булак JI.H. Курс минералогии и петрографии с основами геологии: М.: Государственное изд-во литературы по строительным материалам, 1953.-488 с.

188. Трубецкой КН., Малышев Ю.Н., Пучков JI.A. и др. Горные науки, освоение и сохранение недр Земли / Под ред. акад. К.Н.Трубецкого. М:: Изд-во Академии горных наук, 1997. -478 с.

189. Трубецкой КН., Василъчук М.П., Чантурия В.А. и др. Недра и основные положения экологической безопасности их освоения // Горный журнал. 1995. - №7. - С. 17-21.

190. Трубецкой КН., Малышев Ю.Н., Иофис М.А. Геомеханическое обеспечение разработки месторождений полезных ископаемых: Докл. На IX Междунар.конгрессе по маркшейдерскому делу. Прага, 1994.

191. Труфанов В.Н., Гамов М.И., Майский Ю.Г., Рылов В.Г. Роль процессов углеводородной флюидизации в формировании метанообильных зон в угленосных бассейнах // ГИАБ. М.:МГТУ, 2002. - №6. - С. 20 -26.

192. Турчанинов И.А., Иванов В.И., Марков Г.А. Руководство по измерению напряжений в массиве скальных пород методом разгрузки (вариант торцевых измерений). Аппатиты, 1970.

193. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспаръян Э.В. Основы механики горных пород. JL: Недра, 1989.

194. Тюпин В.Н., Трухин В. А. Проблемы удароопасности и их решение на глубоких горизонтах месторождения ОАО ППГХО // Безопасность труда в промышленности. 2004. - №2. - С. 26-29.

195. Управление свойствами и состоянием угольных пластов с целью борьбы с основными опасностями в шахтах / Цикл научных исследований (19621980 г.г.). М.: Изд-во Московского горного института, 1981. - 333 с.

196. У сков В. А. Саморазрушение пород вокруг подземных выработок // Горный журнал. 2000. - №10. - С. 16.

197. Федоровский В.Г. Современные методы описания механических свойств грунтов // Обзор. М.: ВНИИИС, 1985. - 72 с.

198. Фейтп Г.Н., Малинникова О.Н., Зыкова B.C., Рудаков В.А. Прогноз опасности внезапных выбросов и горных ударов по энергии массива // ФТПРПИ. 2002.- №1. С. 67-70.

199. Ферсман А.Е. Магматизм и связь с ним полезных ископаемых / В сб. "Всес. петрограф, совещания". М.: Изд-во АН СССР, 1970.

200. Фотиева H.H. Расчет обделок тоннелей некругового поперечного сечения. М.': Стройиздат, 1974. - 240 с.

201. Хаимов-Малъков В.Я. Рост кристаллов. Т.П. - М.: Изд-во АН СССР,1959.

202. Халкечев К.В. Механика неоднородных горных пород. Бишкек: Илим, 1991.

203. Хволъсон О.Д. Курс Физики. Том первый. - Берлин: Государственное издательство Р.С.Ф.С.Р., 1923. - С. 366 - 370, 440.

204. ХиллсЕ.Ш. Элементы структурной геологии-М:: Недра, 1967.

205. Хлопцов В.Г., Баклашов И.В. О постановке задач при оценке устойчивости подземных горных выработок // ГИАБ. М.:МГГУ, 2004. - №4. — С. 69-75.

206. Цытович H.A. Механика грунтов. -М.: Высшая школа,1973. -280 с.

207. Черданцев C.B. Разработка математической модели управления состоянием массива горных пород вокруг выработок с винтовой крепью /Автореферат диссерт. д-ра техн. наук. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2007.

208. Черкасов И.И. Механические свойства грунтов в дорожном строительстве. -М.: Транспорт, 1976.-247 с.

209. Шабаров А.Н. О формировании геодинамических зон, опасных по горно-тектоническим ударам // ФТПРПИ. 2001. - №2. - С. 16 -27.

210. Шалауров В.А., Фрейдин А.М., Быкадоров А.И. Управление напряженным состоянием подземных конструкций методом ориентированного флюидоразрыва массива пород // ФТПРПИ. 2001. - №6. - С. 53- 58.

211. Шер E.H., Александрова Н.И. Динамика микроразрушений в упругой зоне при взрыве сферического заряда в горной породе // ФТПРПИ. 2001. -№5. - С. 33 -40.

212. Шестопалов A.B. Очередное решение проблемы борьбы с выбросами угля, породы и газа // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГТУ, 2002. - №6. - С. 101- 107.

213. Шкуратник B.JI., Лавров A.B. Эффект Кайзера в горных породах, испытавших трехосное нагружение // ФТПРПИ. 2002. - №1. - С. 52 -61.

214. Шрейнер JI.A., Байдюк Б.В., Павлова Н.Н. и др. Деформационные свойства горных пород при высоких давлениях и температурах. М.: Недра, 1968,- 358 с.

215. Шрепп Б.В. Направленное воздействие на основные факторы в механизме горных ударов для снижения их последствий // Безопасность труда в промышленности. 2001. - №12. - С. 27- 29.

216. Шрепп Б.В., Синкевич Н.И. и др. Оценка напряженности массива в северном торце Таштагольского месторождения // Управление НДС массива горных пород при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Новосибирск - Екатеринбург, 1994.

217. Штумпф Г.Г., Егоров П.В., Шендрыгин А.Г. Повышение безопасности горных выработок при их креплении анкерной крепью // Безопасность труда в промышленности. 2002. - № 2. - С.30 - 32.

218. Шукле JI. Реологические проблемы механики грунтов. Сокр.пер. с англ. Изд. 2-е. -М.: Стройиздат, 1976,485 с.

219. Юшкин Н.П. Механические свойства минералов. JL: Наука, Ленинградское отд., 1971.-284 с.

220. Яковлев B.JI., Сашурин А.Д., Зубков А.В., Яковлев А.В. Геомеханические аспекты проблемы открытой разработки месторождений // ФТПРПИ. -2001. №3. - С. 32 - 35.

221. Biot М.А. General theory of three-dimensional consolidation. J. Appl. Phys., 1941, v.12, N2. -P. 155-164.

222. Biot M.A. Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid, part I: low frequency range. J. Acoust. Soc. Am., 1956, v.28, N2. P. 168-178.

223. Brown E.T., Hoek E: Trends in relationships between measured in-sity stresses and depth //Jnt. J.Rock Mech. Sci. and Geomech.Abstr. 1978: - Vol.15. -No.4. - P. 211 -215;

224. Fairhurst C., Cook N.G.W. The phenomenon of rock splitting parallel to the direction of maximum compression in the neighbourhood of a surface // Proc. 1st. Congress Int. Soc. Rock Mech. 1966; - Vol. 1. -P. 687-692.

225. Geller R.J. Earhquake prediction: a critical review/ // Geophysical Journal International. 1996. - Vol. 131. - №3.244': Griffith A.A. The theory of rupture // Proc. 1st. Int/Congress Applied Mechanics. Delft., 1924. - P. 55 -63.

226. Herrenknecht news/Tunnelinq Systems: Schwanau, 2002. -April. -S. 5.

227. Hutte. Справочная книга. Для инженеров, архитекторов, механиков и студентов. T.I / Пер. с нем; под, общей ред. Моск. мех. ин-та им. М.В. Ломоносова. - М.: Государств, техническое изд-во, 1929. - С. 986- 987.

228. Кетепу J.M., Cook N.G.W. Effective moduli, поп linear deformation and strength of a cracked" elastic: solid // Int J. Rock Mechanics and Mining Sci.and: Geomech. Abstr. - 1986. - Vol: 23.-P: 107 - 118;

229. Kemeny J.M., Cook N.G.W. Micromechanics of deformation in rocks // In S.P:Shah (ed;), Toughness Mechanics in Quasi Brittle Materials. - The Netherlands: Kluwer Acad. Publ.- 1991. -P. 155-188.

230. Laufer H. Gebirgsklassifizierung fur den Stollenbau. Geologie und Bauwesen: H.I.Wien, 1958. - S. 46-51.

231. Leary P.C. Rock as critical point and the; inherent implausibility of reliable earthquake prediction//Geophysical Journal International. - 1996. - Vol. 131.- №3.

232. Mitchell, J. K., Soga, К. 2005, Fundamentals of Soil Behavior^ 3rd ed., Wiley, New Jersey. P. 177.

233. Myrayma S., Shibata T. Rheological properties of clays/ Proc. 5th ICSMFE. -Paris, 1961.- V.I.- P. 269 -273.

234. Napier J.A.L., Pierce A.P. Simulation of extensive fracture formation and interaction in brittle materials // In P. Rossmanith (ed.), Mech. of Jointed and Faulted . Rock. Rotterdam: Balkema, 1995. - P. 63-67.

235. Napier J.A.L., Malan D.F. A visco plastic discontinuum model of time dependent fracture and seismicity effects in brittle rock 11 Int. J. Rock Mechanics and Mining Sci., 1997. - Vol. 34. - P. 1075 - 1089.

236. ObertL., Stephenson. Stres conditions under which condisung Occurs. -Trans. Soc. mining Engrs. AJME. - 1965. - P. 227- 235.

237. ZobakM.L., Zobak M. D., Adams J. et.al. / Global patterns of tektonik stress // Nature International Weekly Journal of Science. 1989. - Vol.341. -No.6240.