Обоснование и разработка технологии крепления капитальных выработок на основе инъекционного упрочения массивов горных пород тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.04, доктор технических наук Бурков, Юрий Васильевич

• Бурков, Юрий Васильевич
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Бурков, Юрий Васильевич

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ТЕХНОЛОГИИ КРЕПЛЕНИЯ

КАПИТАЛЬНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

1.1. Анализ современных технологий возведения крепи при сооружении капитальных горизонтальных горных выработок

1.2. Анализ применения инъекционных технологий при сооружении капитальных горизонтальных горных выработок

Выводы, цель и задачи исследований

2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

СВОЙСТВ ИНЪЕКЦИОННЫХ РАСТВОРОВ

2.1. Инъекционные растворы на основе цемента

2.2. Инъекционные растворы на основе заменителей цемента

Выводы

3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УПРОЧНЕННЫХ ГОРНЫХ

ПОРОД

3.1. Методика лабораторных исследований

3.2. Обработка и анализ результатов экспериментальных исследований

3.3. Прогнозирование физико-механических свойств упрочненных горных пород в натурных условиях

Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНЪЕКЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ

НА НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ПОРОДНОГО МАССИВА

4.1. Выбор критерия влияния инъекционного упрочнения на несущую способность породного массива

4.2. Оценка влияния инъекционного упрочнения на величину нагрузки, воспринимаемой крепью в условиях сводообра-зования

4.3. Оценка влияния инъекционного упрочнения на величину нагрузки, воспринимаемой крепью в условиях совместного деформирования

4.4. Выбор и разработка физической модели для исследования несущей способности упрочненных горных пород

4.5. Обработка и анализ результатов лабораторных исследований несущей способности массива упрочненных горных пород

4.6. Натурные исследования влияния инъекционного упрочнения

на устойчивость выработок

4.6.1. Условия и методика проведения натурного эксперимента

4.6.2. Обработка и анализ результатов натурного эксперимента 125 Выводы

5. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КРЕПИ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ УПРОЧНЕННОГО МАССИВА

5.1. Разработка модели комбинированной крепи, использующей несущую способность массива

5.1.1. Многослойно-стержневое представление

5.1.2. Конечно-элементное представление

5.1.3. Обоснование критерия несущей способности крепи

5.2. Разработка программного обеспечения численной реализации модели комбинированной крепи

5.2.1. Автоматизированное формирование моделей крепи

5.2.2. Отображение физико-механических свойств массива на модели в автоматизированном режиме

5.2.3. Сравнительный анализ моделей комбинированной крепи

5.3. Обоснование выбора рациональной конфигурации зоны упрочнения

5.3.1. Исследование функциональной роли облицовочной оболочки

5.3.2. Разработка оптимизационной модели и алгоритма ее реализации

5.4. Методика определения конструктивных параметров при инъекционных методах возведения крепи

5.4.1. Исследование влияния геометрических параметров

зоны упрочнения

5.4.2. Исследование влияния горно-геологических факторов

5.4.3. Графическая интерпретация и подбор аппроксимирующих зависимостей

Выводы

6. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КРЕПИ С ТАМПОНАЖНЫМ МЕЖРАМНЫМ ОГРАЖДЕНИЕМ

6.1. Разработка конструкции крепи

6.1.1. Тенденция развития крепления выработок арочной металлической крепью

6.1.2. Конструкция крепи

6.2. Анализ методов расчета рамных и монолитных крепей

6.2.1. Статический расчет

6.2.2. Прочностной расчет

6.3. Обоснование расчетной схемы и способа оценки несущей

способности крепи

6.3.1. Разработка расчетной схемы крепи

6.3.2. Обоснование способа оценки несущей способности

крепи

6.4. Численное моделирование работы крепи

6.4.1. Разработка программы для прочностного расчета крепи

6.4.2. Установление закономерностей изменения несущей способности крепи

6.4.3. Разработка рекомендаций по выбору конструктивных параметров крепи

Выводы

7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КРЕПЛЕНИЯ КАПИТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК НА ОСНОВЕ ИНЪЕКЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ ПОРОДНОГО МАССИВА

7.1. Технология инъекционного упрочнения породного массива в сочетании с традиционными типами крепей

7.1.1. Технические решения по совершенствованию технологии инъекционного упрочнения

7.1.2. Технологические схемы инъекционного упрочнения

7.2. Технология возведения комбинированной крепи с использова-

нием передвижной изолирующей опалубки

7.2.1. Конструкция механизированной передвижной опалубки

7.2.2. Тампонажный комплекс

7.2.3. Технология возведения крепи

7.3. Технология возведения металлической крепи с тампонажным

межрамным ограждением с использованием щитовой инвентарной опалубки

7.3.1. Щитовая инвентарная опалубка

7.3.2. Арматурная решетчатая затяжка

7.3.3. Оборудование для приготовления и нагнетания тампонажного раствора

7.3.4. Технология возведения крепи

Выводы

8. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРЕПЛЕНИЯ ВЫРАБОТОК НА ОСНОВЕ ИНЪЕКЦИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ ПОРОДНЫХ МАССИВОВ

8.1. Опытно-промышленные испытания технологии возведения комбинированной крепи с использованием передвижной изолирующей опалубки

8.1.1. Методика проведения испытаний

8.1.2. Результаты испытаний на участке выработки околоствольного двора гор.+120 м ш. «Киселевская»

8.1.3. Результаты испытаний на участке выработки околоствольного двора гор.-100 м ш. «Березовская»

8.2. Опытно-промышленные испытания технологии возведения металлической крепи с тампонажным межрамным ограждением с использованием щитовой инвентарной опалубки

8.2.1. Результаты испытаний на участках выработки околоствольного двора и склада ВМ ш. «Есаульская»

8.2.2. Результаты испытаний на участке путевого квершлага

гор.-260 м ш. «Юбилейная»

8.2.3. Оценка технической возможности применения на участках выработок околоствольного двора дренажной шахты

№ 6 разреза «Бородинский»

8.3. Внедрение технологии инъекционного упрочнения породного массива в сочетании с традиционными типами крепей

8.4. Технико-экономическая эффективность внедрения результатов исследований

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование и разработка технологии крепления капитальных выработок на основе инъекционного упрочения массивов горных пород»

ВВЕДЕНИЕ

В связи с увеличением глубин ведения горных работ, отработкой легкодоступных месторождений полезных ископаемых возрастает протяженность капитальных горных выработок, проводимых в сложных гидрогеологических и горно-геологических условиях. Об этом свидетельствует выполненная в ИГД им. A.A. Скочинского оценка структуры отечественных запасов угля [ 83 ] , которая позволила установить степень благоприятности их выемки (к таковым были отнесены запасы угля, характеризующиеся пластами мощностью более 1,2 м с углами падения менее 35° и при незначительной тектонической нарушенности ). На действующих шахтах к благоприятным отнесено менее 50% запасов угля. В основном они сконцентрированы в Кузнецком и Печорском угольных бассейнах. Однако и в этих регионах, содержащих благоприятные запасы (соответственно 75 и 81% от суммарной возможности фонда), в отработку вовлечены многочисленные шахтные поля с неблагоприятными для выемки запасами угля. На действующих горизонтах шахт, разрабатывающих пологие пласты, от 20 до 50%, (а на шахтах, где добывается уголь из наклонных и крутых пластов, даже до 70-100%) промышленных запасов приходится на пласты со сложными горногеологическими условиями, для разработки которых в отечественной и мировой практике отсутствуют эффективные технологии. На угольных предприятиях, длительное время не подвергавшихся реконструкции, протяженность поддерживаемых выработок в 2-3 раза больше, чем это необходимо по технологическим требованиям: за последние 15 лет произошло их увеличение с 50,8 до 95,6 м на 1000 тонн годовой добычи угля.

Увеличение протяженности капитальных горизонтальных выработок, проводимых в неустойчивых породах, на угольных шахтах за последние 10 лет привело к повышению трудоемкости крепления выработок в 3,7 раза и расхода металла в 2 раза.

В зависимости от назначения, срока службы выработки и физико-механических свойств горных пород с учетом требований к крепи и крепеж-

ным материалам в настоящее время применяют металлические, монолитные и сборные бетонные и железобетонные, набрызг-бетонные и анкерные крепи. В отдельных случаях все еще находит применение деревянная крепь. В угольной промышленности до настоящего времени основным видом крепи является металлическая, в горно-рудной - набрызг-бетонная и анкерная. Монолитная бетонная и железобетонная крепи широко распространены в выработках околоствольных дворов, в гидротехнических и автодорожных тоннелях.

Практика показывает, что в общих затратах труда и времени в проходческом цикле процесс крепления занимает 30-60% в зависимости от технологии и средств механизации горно-проходческих работ. Техническая и экономическая несостоятельность применяемых в угольной промышленности конструкций крепей и способов их возведения обусловили разработку новых видов крепи. С целью обеспечения надежной работы крепей и повышения устойчивости горных выработок в сложных горно-геологических условиях в последние годы все в больших объемах применяются тампонаж закрепного пространства и инъекционное упрочнение приконтурного массива.

Исследованием тампонажа трещиноватых пород и инъекционным укреплением грунтов занимаются в МГУ, СПбГИ, ИГД им. А.А.Скочинского, НИИОСПе, ПО «Спецтампонажгеология», концернах «Днепрошахтострой», «Кузбассшахтострой», ДонУГИ, МГГУ, МакИСИ, Свердловском горном институте, КузГТУ и Пермском политехническом институте, Гидроспецпроекте, ВНИИГе им. Б.Е.Веденеева, ЦНИИСе, НИИОМШСе, ВИОГЕМе, Кузниишах-тострое и некоторых других научно-исследовательских и производственных организациях.

Анализ результатов выполненных исследований показывает, что технология инъекционного воздействия на массив растворами на основе вяжущего развивалась в основном применительно к созданию противофильтра-ционных завес. При этом разработаны теоретические основы гидродинамики стабильных и нестабильных тампонажных растворов и рекомендации по технологии и режимам закачки растворов. Основными причинами, сдержи-

вающими применение инъекционного упрочнения как способа повышения устойчивости выработок, являются отсутствие геомеханического обоснования крепления выработок с учетом водоотдачи тампонажных растворов под давлением, отсутствие конструкций и технологии возведения изолирующих оболочек вокруг выработок, а также работоспособных тампонажных комплексов для ведения инъекционных работ.

На основании вышеизложенного представляется актуальной разработка теоретических положений по установлению закономерностей изменения свойств упрочненного массива и конструктивных параметров крепей на основе инъекционного упрочнения массива, а также научно обоснованных технических и технологических решений по их возведению.

Цель работы - обоснование параметров технологии крепления капитальных выработок на основе инъекционного упрочнения массива горных пород, обеспечивающих устойчивость и снижение трудоемкости поддержания выработок.

Основная идея работы заключается в использовании закономерностей изменения физико-механических свойств растворов и упрочненных пород под инъекционным давлением при геомеханическом обосновании и разработке инъекционных технологий возведения крепи.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе установлено влияние инъекционного давления на физико-механические свойства раствора и упрочненных пород. Оценено влияние инъекционного упрочнения на несущую способность массива горных пород. Обоснованы конструктивные параметры инъекционных крепей. Разработаны технологические схемы крепления капитальных выработок на основе инъекционного упрочнения массива горных пород, учитывающие водоотдачу тапонажных растворов.

Методы исследования. Установление закономерностей изменения физико-механических свойств инъекционных растворов и упрочненных горных пород осуществлено путем лабораторных экспериментальных исследований по специально разработанным методикам с использованием стан-

дартных методик испытания материалов и методов математической статистики. Оценка влияния инъекционного упрочнения на несущую способность массива горных пород, обоснование конструктивных параметров инъекционной крепи и металлической крепи с тампонажным межрамным ограждением осуществлено с использованием методов механики сплошных сред, методов расчета железобетонных строительных конструкций , численных расчетов на ЭВМ, крупномасштабных лабораторных и натурных экспериментальных исследований. Разработка технологических схем крепления выработок осуществлена на основе анализа и обобщения результатов аналитических, лабораторных и натурных экспериментальных исследований , технико-экономического анализа вариантов крепления, конструктивной проработки и создания экспериментальных образцов новых комплексов инъекционного оборудования, опытно-промышленных испытаний.

Научные положения, защищаемые в диссертации и разработанные лично соискателем:

- при увеличении инъекционного давления до 0,5 МПа стабилизируются физико-механические свойства инъекционных растворов на основе вяжущего независимо от их первоначальной концентрации: остаточное водо-цементное массовое отношение растворов на основе портландцемента М400 без добавок составляет 0,21; с добавкой бентонитового порошка и жидкого стекла - 0,25, а прочность тампонажного камня вследствие уплотнения раствора за счет водоотдачи может быть увеличена в 2-4,5 раза; проникающая способность раствора на основе вяжущего в виде фосфогип-са в 1,3-1,5 раза выше цементного, а прочность тампонажного камня в водной среде снижается более, чем в 2 раза;

- величина сцепления цементного камня и прочность упрочненных пород вследствие отжатия «лишней» жидкой фазы раствора увеличивается в 2-5 раз в зависимости от концентрации закачиваемого раствора, при этом прочность упрочненного образца породы нелинейно зависит от содержания в нем тампонажного камня;

- при использовании инъекционного упрочнения в сочетании с традиционными типами крепей в условиях сводообразования нагрузка на крепь после упрочнения пород может быть уменьшена в 3-5 раз в зависимости от размеров зоны нарушенных пород, а в условиях совместного деформирования - в 3-6 раз;

- при инъекционном креплении выработок с применением передвижной изолирующей опалубки критерием оценки его технико-экономических показателей является отношение площади зоны упрочнения к площади поперечного сечения выработки, при этом толщина упрочненного слоя меняется по ее периметру, причем максимальная толщина равна 0,6 -1,4, а минимальная - 0,1-0,2 радиуса выработки ;

- прочность тампонажного камня незначительно влияет на повышение несущей способности металлической крепи с тампонажным межрамным ограждением, которое целесообразно армировать металлической сеткой с волнообразной ее установкой;

- качество и снижение трудоемкости крепления выработок обеспечивают технологические схемы инъекционного упрочнения массива горных пород, включающие в себя использование традиционных типов крепей, передвижной изолирующей опалубки, щитовой инвентарной опалубки, специального инъекционного оборудования и предполагающие использование комплексов технических решений по отжатию «лишней» жидкой фазы раствора.

Научная новизна работы заключается:

- в установлении влияния водоотдачи инъекционных растворов на основе вяжущего на их физико-механические свойства;

- в разработке методики исследований и определении физико-механических свойств упрочненных горных пород с учетом водоотдачи инъекционных растворов;

- в оценке влияния инъекционного упрочнения массива горных пород на величину нагрузки на крепь;

- в оптимизации параметров крепи из упрочненного массива горных пород, возводимой с применением передвижной изолирующей опалубки;

- в обосновании параметров технологии возведения металлической крепи с тампонажным межрамным ограждением;

- в разработке технологических схем инъекционного упрочнения массива горных пород, использующих научно обоснованные технические решения по отжатию «лишней» жидкой фазы раствора, определению параметров инъекции, конструкциям изолирующих оболочек и тампонажного оборудования.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: применением апробированных классических методов механики сплошных сред, теории подобия и математической статистики; удовлетворительной сходимостью результатов аналитических, экспериментальных лабораторных и натурных исследований по определению физико-механических свойств упрочненных пород и оценке несущей способности упрочненного массива; положительными результатами опытно-промышленной проверки технологий инъекционного упрочнения массива горных пород с применением передвижной и щитовой инвентарной опалубками, а также широкомасштабного внедрения технологий инъекционного упрочнения в сочетании с традиционными типами крепей.

Научное значение работы заключается в установлении закономерностей изменения физико-механических свойств инъекционных растворов на основе вяжущего и упрочненных горных пород с учетом водоотдачи растворов, оптимизации параметров инъекционного упрочнения массива горных пород и обосновании на их основе технологии крепления выработок, использующей несущую способность упрочненного массива.

Практическая ценность. Применение разработанных технологических схем инъекционного упрочнения массива горных пород позволяет уменьшить нагрузку на традиционно применяемые крепи, использовать упрочненный массив в качестве самостоятельной крепи, уменьшить расход металла при креплении выработок металлической крепью с тампонажным

межрамным ограждением и, в целом, уменьшить трудоемкость и стоимость крепления выработок.

Реализация работы. Основные положения диссертационной работы вошли составной частью в 9 нормативных руководящих документов, перечисленных в приложении в сводном акте внедрения.

Технология инъекционного упрочнения массива горных пород с применением передвижной изолирующей опалубки прошла опытно-промышленную проверку на участках выработок околоствольных дворов гор.+120 м ш. «Киселевская» и гор. -100 м ш. «Березовская». Технология возведения металлической крепи с тампонажным межрамным ограждением прошла опытно-промышленную проверку на участке путевого квершлага гор.-260 м ш. «Юбилейная» и участках выработок околоствольного двора ш. «Есаульская». Технологии тампонажа закрепных пустот и инъекционного упрочнения массива горных пород в сочетании с традиционными типами крепей внедрены на 29 шахтах Кузнецкого и Карагандинского угольных бассейнов с общей протяженностью выработок 21300 м. Фактический экономический эффект от внедрения составил 15,415 млн.руб. (в ценах 1990 г.)

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались : на Всесоюзной научно-технической конференции «Пути ускорения строительства и реконструкции предприятий угольной промышленности Кузбасса» (г. Новокузнецк, 1974); Всесоюзном научно-техническом семинаре «Проведение и крепление горных выработок в условиях неустойчивых горных пород» (г. Павлоград, 1978); Всесоюзном научно-техническом семинаре «Применение новых видов крепей для капитальных горных выработок» (г. Между реченек, 1977); Всесоюзной научно-технической конференции «Совершенствование организации и технологии проведения горизонтальных и наклонных горных выработок» (г. Павлоград, 1983); Всесоюзной научно-практической конференции «Повышение технического уровня проектов, строительного производства и эффективности научных разработок МУП СССР»(г. Кемерово, 1989); Всероссийской научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности пред-

приятии в угольных регионах (г.Кемерово, 1994); 1У Международной научно-практической конференции «Перспективы развития горнодобывающей промышленности» (г. Новокузнецк, 1997); научно-производственной конференции компании «Росуголь» и АО «Ростовшахтострой» «Проведение вертикальных стволов, околоствольных дворов, горизонтальных и наклонных выработок при строительстве новых шахт», г.Шахты, 1997; ежегодных научно-технических советах комбинатов «Кузбассшахтострой» (г.Новокузнецк, Кемерово, 1974-1997) и «Ростовшахтострой» (г.Шахты, 1992-1997).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 43 научные работы, в том числе одна монография , 18 авторских свидетельств и три патента на изобретения.

Настоящая работа является логическим завершением исследований, выполненных при непосредственном участии и руководстве автора в 197197 гг. по тематическим планам института «Кузниишахтострой» в соответствии с отраслевыми координационными планами Минуглепрома СССР и Минтопэнерго РФ.

Работа выполнена в лаборатории проходки горных выработок специальными способами Кузбасского научно-исследовательского института шахтного строительства (Кузниишахтострое).

Автор выражает благодарность сотрудникам указанной лаборатории и инженерно-техническим работникам шахтостроительных организаций и угольных шахт за практическую помощь при проведении исследований и внедрении их результатов в производство.

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ТЕХНОЛОГИИ КРЕПЛЕНИЯ КАПИТАЛЬНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

1.1. Анализ современных технологий возведения крепи при сооружении капитальных горизонтальных горных выработок

Вопросы технологии и обосновывающие ее методы расчета крепления выработок достаточно полно отражены в работах К.А. Ардашева, Ю.Н.Айвазова, Б.З.Амусина, И.В.Баклашова, Ф.А.Белаенко, Н.С.Булычева,

A.Н.Воробьева, С.С.Давыдова, Л.А.Джапаридзе, А.Н.Динника, П.В.Егорова,

B.В.Егошина, А.А.Еременко, Л.М.Ерофеева, Ж.С.Ержанова,Ю.З.Заславского В.Н.Каретникова, Б.А.Картозия, Г.А.Крупенникова, А.В.Лебедева, Ю.М.Ли -бермана, А.П.Максимова, Л.Н.Насонова, В.Л.Попова, М.М.Протодьяконова, А.Г.Протосеня, К.В. Руппенейта, Г.Н.Савина, Н.Н.Фотиевой, П.М. Цимбаре-вича, И.Л. Черняка, Г.Г.Штумпфа и др. [3-5,9,12,14,16,17,20,25, 27,29-34, 36,39,42-59, 62-64,68-75,78-82,87,98,100,116,123,124,128,136,147,154,165].

В зависимости от назначения, срока службы выработки и физико-механических свойств горных пород с учетом требований к крепи и крепежным материалам в настоящее время применяют металлические, монолитные и сборные бетонные и железобетонные, набрызг-бетонные и анкерные крепи. В отдельных случаях все еще находит применение деревянная крепь. Представление об объемах применения различных видов крепи в горных выработках дает табл. 1.1, где приведены объемы (числитель) и соотношение применения отдельных видов крепей в капитальных выработках в % (знаменатель) на предприятиях угольной и горно-рудной промышленности. Из таблицы видно, что в угольной промышленности до настоящего времени основным видом крепи является металлическая, в горно-рудной -набрызг-бетонная и анкерная. Монолитная бетонная и железобетонная крепи широко распространены в выработках околоствольных дворов, в гидротехнических и автодорожных тоннелях.

Наименее механизированным продолжает оставаться процесс возведения крепи. Наибольший удельный вес приходится в настоящее время на

крепление выработок наиболее нетехнологичной, многоэлементной, требующей больших затрат ручного труда металлической крепью - 87,4% [83].

Таблица 1.1. Объемы применения различных видов крепей

Отрасль Всего В том числе, км/ %

промыш- закреп- ме- монолитным сборной набрызг- анкер- деревом

ленности лено тал- бетоном, желе- железо- бетоном ной и и комби-

выра- лом зобетоном и ме- бетон- и торкрет штанго- нирован-

боток, таллобетоном ной бетоном вой ной

км крепью крепью крепью

Угольная 260,23 227,4 19.98 6,02 - 3,44 3,08

100 87,4 7,7 2,3 1,3 1,2

Горно- 103,46 6,67 18,98 - 40,44 37,05 0,32

рудная 100 6,4 18,4 39,1 "35,8 0,3

Объемы применения различных видов крепи в Кузбассе [59] : метал-локрепь - 57%; монолитный бетон и железобетон -16,6 %; сборный железобетон (ГТК) - 26,2%; дерево - 0,2 %. В горно-рудной промышленности наибольшее применение имеют торкрет- и набрызг-бетонная крепь - 39,1%, а также штанговая - 32,1%.

Практика показывает, что в общих затратах труда и времени в проходческом цикле процесс крепления занимает 30-60% в зависимости от технологии и средств механизации горно-проходческих работ [1]. Наименее механизированным в настоящее время является процесс возведения металлической крепи. Рамную металлическую крепь в производственной практике возводят с использованием рабочих полков (подмостей), буровых рам или с помощью манипуляторов бурильных установок. Для малых сечений (до 20 м2) создан ряд подвесных крепеустановщиков (КПМ-8, КПМ и др.), но все они обеспечивают степень механизации процесса лишь на 20-25% и поэтому распространения не получили. Существующие конструкции межрамных ограждений, особенно широко распространенных железобетонных затяжек, весьма несовершенны. Процесс их возведения также до сих пор не удается механизировать, поэтому установка межрамного ограждения производится вручную с большими затратами труда. Опыт применения железобетонной затяжки в различных горно-геологических условиях показывает, что ее можно применять лишь при устойчивых боковых породах. При неустойчивых по-

родах затяжка разрушается, в то время как крепежные рамы находятся в удовлетворительном состоянии. Кроме того, до 40% общего объема производимой затяжки разрушается при транспортировании.

НИИОМШС создал кессонную затяжку взамен плоской, отличительной особенностью которой является наличие кессона. За счет применения объемного арматурного каркаса и строго фиксированного положения его в изделии кессонные затяжки имеют более высокую несущую способность при одновременном снижении расхода материала и массы изделия, а также улучшения их транспортных качеств.

В наибольшей степени требованиям работы межрамного ограждения отвечает затяжка из стеклотканей. Эти материалы обладают высокой прочностью на растяжение, негорючестью при соответствующей пропитке химической стойкостью. Опыт применения стеклотканевого ограждения в выработках, пройденных в породах слабых и пластичных с f = 1,5-3 , показывает, что эта затяжка обеспечивает хорошее состояние горных выработок на протяжении 4-6 лет без признаков недопустимых деформаций. Особенно эффективно применение рулонной затяжки в слабых породах , плотно обжимающих крепь выработки. В этих условиях обычная деревянная и жесткая железобетонные затяжки разрушаются, а стеклотканевая затяжка, обладающая высокой прочностью на растяжение, работает удовлетворительно. Кроме того, трудоемкость возведения 1 м2 стеклотканевого ограждения снижается по сравнению с железобетонной затяжкой при установке ее в кровле выработки в 3,6 раза, в боках -1,7 раза; значительно упрощается ее доставка к месту установки [97].

Попытки механизировать крепление выработок при существующих типах крепи (арочные, рамные) следует рассматривать как борьбу со следствием, тогда как необходимо ликвидировать причину - заменить существующие конструкции и виды крепи на принципиально новые. Техническая и экономическая несостоятельность применяемых в угольной промышленности конструкций крепей и способов их возведения обусловили разработку новых видов крепи. Научно-исследовательским и проектными организация-

ми доказано, что на современном этапе наиболее рациональны крепи из набрызг-бетона, монолитного бетона, сборного железобетона, анкерная и различные сочетания данных конструкций [107]. В табл. 1.2 приведены технико-экономические показатели различных типов крепи.

Таблица 1.2

Технико-экономические показатели применяемых типов крепи

Тип крепи Стоимость Трудоем- Расход крепежных

возведения крепи, кость работ материалов

руб. чел ./смен бетон, раствор, м-3 металл, т

Монолитная бетонная 129,37 2,79 3,10 -

Металлобетонная типа МПКА

(арки СВП в бетоне) две рамы 257,35 4,76 2,96 0,68

Заключение диссертации по теме «Строительство шахт и подземных сооружений», Бурков, Юрий Васильевич

Выводы

1.Результаты опытно-промышленной проверки технологии возведения комбинированной крепи с применением опалубки ОМП на участке водосборника № 1 гор.-100 м шахты «Березовская» АО «Северокузбассуголь» показали ее технологичность и эффективность При этом достигнуто снижение себестоимости крепи 150-200 руб. на 1 м выработки, снижение трудозатрат - 20,7 чел-ч, уменьшение объема выемки горной массы - 2-3 м3.

2. Результаты опытно-промышленной проверки технологии возведения металлической крепи с тампонажным межрамным ограждением на участке путевого квершлага гор.-260 м шахты «Юбилейная» АО «УК «Кузнецкуголь» показали ее технологичность и эффективность. Показана техническая возможность и целесообразность ее применения на участках выработок околоствольных дворов дренажной шахты № 6 разреза «Бородинский» концерна «Красноярскуголь» и шахты «Есаульская» АО «УК «Кузнецкуголь». При этом показана возможность уменьшения расхода

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе разработаны теоретические положения по установлению закономерностей влияния инъекционного упрочнения на изменение физического состояния массива горных пород, совокупность которых можно квалифицировать как новое крупное достижение в развитии геомеханических основ упрочнения массива горных пород, а также изложены научно обоснованные технические и технологические решения по креплению капитальных горных выработок, обеспечивающие их устойчивость и снижение трудоемкости поддержания.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. Трудоемкость крепления выработок в проходческом цикле занимает 30-60%. 35% капитальных горизонтальных выработок угольных шахт проходится в сложных горно-геологических условиях, значительная часть которых ежегодно перекрепляется. Применение перспективного метода повышения устойчивости выработок путем инъекционного упрочнения массива горных пород сдерживается ввиду отсутствия его геомеханического обоснования, учитывающего водоотдачу тампонажных растворов.

2. Установлено влияние водоотдачи на физико-механические свойства инъекционных растворов с вяжущим в виде портландцемента и его заменителей. При этом показано, что основное изменение остаточного водоце-ментного отношения происходит при увеличении инъекционного давления до 0,5 МПа. Добавки жидкого стекла и бентонитового порошка уменьшают водоотдачу и увеличивают остаточное В:Ц с 0,21 до 0,25. Прочность тампо-нажного камня вследствие водоотдачи увеличивается в 2-4,5 раза в зависимости от первоначальной концентрации раствора. Прочность тампонажного камня на основе фосфогипса при хранении в водной среде снижается в 2 раза и более.

3. Прочность упрочненных пород и сцепление с цементным камнем вследствие водоотдачи увеличивается в 2-5 раз в зависимости от концентрации нагнетаемого раствора и нелинейно зависит от содержания цементного камня в массиве. Увеличение прочности горных пород в массиве зависит от величины коэффициента структурного ослабления: так, при его величине , равной 0,2, прочность песчаников может быть повышена в 1,5-2 раза, алевролитов и аргиллитов - в 3-5 раз, угля - более чем в 10 раз.

4. По мере твердения тампонажного раствора смещения упрочненного массива горных пород и контура крепи прекращаются. В условиях сплошного сводообразования нагрузка на крепь после упрочнения может быть уменьшена в 3-5 раз в зависимости от размеров зоны нарушенных пород, а в условиях совместного деформирования - в 3-6 раз.

5. Сформулированы требования к изменению физико-механических свойств массива горных пород, обеспечивающие возможность применения комбинированной крепи «облицовочная оболочка + упрочненный массив». Предпочтение следует отдавать инъекционным растворам, обеспечивающим максимальные прочностные и минимальные деформационные характеристики. Несущая способность комбинированной крепи может быть оценена безразмерным критерием устойчивости в виде отношения площади условной зоны неупругих деформаций к площади поперечного сечения выработки, а критерием оценки ее технико-экономических показателей - отношение площади зоны упрочнения к площади поперечного сечения выработки. При неравнокомпонентном поле напряжений толщина зоны упрочнения изменяется по периметру сечения выработки. Упрочнение почвы целесообразно только в случае ее пучения.

6. При возведении металлической крепи с тампонажным межрамным ограждением его необходимо армировать металлической сеткой с волнообразной установкой. Прочность тампонажного камня незначительно влияет на несущую способность крепи, которая увеличивается за счет частичного упрочнения приконтурной зоны пород в процессе тампонажа заопалубочно-го пространства.

7. Разработанные технологические схемы инъекционного упрочнения массива горных пород, включающие в себя ряд технических решений по учету водоотдачи тампонажных растворов, разработанные конструкции передвижной и щитовой инвентарной опалубок, а также специальных комплексов тампонажного оборудования, обеспечивают устойчивость и снижение трудоемкости крепления выработок.

8. Эффективность разработанных технологических схем по возведению комбинированной крепи и металлической крепи с тампонажным межрамным ограждением подтверждена положительными результатами их опытно-промышленной проверки на пяти участках выработок околоствольных дворов. Эффективность технологических схем инъекционного упрочнения пород в сочетании с традиционными типами крепей подтверждают положительные результаты широкомасштабного внедрения на 29 шахтах Кузнецкого и Карагандинского угольных бассейнов с общей протяженностью участков тампонажа закрепных пустот и инъекционного упрочнения массива 21300 м. Полученный фактический экономический эффект в ценах 1990 г. составляет 15,415 млн.руб.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Бурков, Юрий Васильевич, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Абрамсон Х.И., Григорьев Л.К. Механизация крепления горных выработок // Шахтное строительство.-1980.-№ 1,- 4 с.

2. Адамович А.Н., Колтунов Д.В. Цементация оснований гидросооружений,-л..Энергия,1964. - 230 с.

3. Альберте Х.Ю. Обычная крепь и новый австрийский способ сооружения туннелей // Глюкауф.-1985.-№ 11.-С. 19-24.

4. Амусин Б.З., Фадеев А. Б. Метод конечных элементов (МКЭ) при решении задач горной геомеханики.-М..Недра, 1975.-140 с.

5. Ардашев К.А., Ахматов В.И., Катков Г.А. Методы и приборы для исследования проявлений горного давления : Справочник.-М.:Недра.,1981.-128 с.

6. Атманский С.А., Вагин H.A. Опыт применения набрызг-бетона на медных рудниках Ура л а/ЦН И ИТЭИ цветмет. -М., 1967.- 73 с.

7. Ау, Ален. Опыт применения эпоксидной смолы для уплотнения водоносных пород Турона //Глюкауф.-1963.-№ 14.-С. 17-20.

8. Ашмарин И.П., Васильев H.H., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирования экспериментов. /Ленинградский университет.-Л.,1975.- 160 с.

9. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов.-М.: Недра, 1988.-270 с.

10. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкций крепей.-М.:Недра,1984.- 415 с.

11. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Оценка устойчивости горных выработок //Шахтное строительство.-1978.-№ 2.-С.13-16.

12. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкций крепей.-М. .Недра, 1992.-543 с.

13. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика горных пород.-М.:Недра,1975.-271 с.

14. Баклашов И.В., Руппенейт К.В. Прочность незакрепленных горных выра-боток.-М.:Недра, 1965. - 283 с.

15. Баклашов И.В., Тимофеев О.В. Конструкции и расчет крепей и обделок. -М.:Недра,1979.-263 с.

16. Барановский В.И. и др. Безремонтное содержание горных выработок при разработке тонких и средней мощности угольных пластов / ЦНИЭИ-уголь.- М., 1973.- 32 с.

17. Бардус A.M. Повышение устойчивости горных выработок способом упрочнения окружающих пород // Шахтное строительство.-1972.-№ 8.С.ЗЗ-35.

18. Барон Л.И., Логунцов Б.М., Позин Е.З. Определение свойств горных по-род.-М.:Госгортехиздат,1962.- 332 с.

19. Батышев В.В., Клорикьян В.Х. Краткий анализ конструкций опалубок применительно к возведению внутренней обделки тоннелей // Механизация горно-проходческих работ: Сб.научн.тр. ЦНИИподземмаш.-М.-

с. 133-153.

20. Басинский Ю.М., Щербаков С.Д., Кротов Л.С., Жингель И.П Причины нарушения крепи капитальных выработок шахт Прокопьевско-Киселевского района Кузбасса //Сб.науч.тр.ВНИМИ.-Л.,1974.-Вып.91.- С.231-236.

21. Берон А.И., Ватолин Е.С., Койфман М.И. и др. Свойства горных пород при разных видах и режимах нагружения -М..Недра, 1984.-276 с.

22. Беляев В.Ф. и др. Укрепление горных пород .- М.:Недра,1973. - 96 с.

23. Беляев В.Ф. и др. Методическое руководство по упрочнению пород цементом, синтетическими смолами и электрохимическим способом. -М.: ЦНИИТЭИцветмет, 1966. -78 с.

24. Бич Я.А., Муратов Н.А. Способы ведения горных работ в районах геологических нарушений на пластах, опасных по горным ударам //Технология и экономика угледобычи: Сб. 11, 12.-1967. -С.76-82.

25. Бокий Б.В., Обручев Ю.С., Протосеня А.Г. Расчет нагрузок на крепь вертикальных стволов при больших глубинах//Шахтное строительство. -1974.-№ 1.-С.4-6.

26. Булатов A.M. Цементирование глубоких скважин. -М.:Недра, 1964.-170 с.

27. Булычев Н.С. Оценка устойчивости трещиноватых скальных пород при проведении горных выработок//Устойчивость и крепление горных выработок: Межвуз.сб.науч.тр. Вып.4/ЛГИ-Ленинград,1977. -С. 3-8.

28. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений.-М.:Недра. 1994.- 360 с.

29. Булычев Н.С. О критериях устойчивости окружающих выработку по-род//Устойчивость и крепление горных выработок: Межвуз.сб. науч.тр. Вып.З /ЛГИ-Ленинград,1976.- С.29-42.

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

31. Булычев Н.С., Амусин Б.З., Оловянный А.Г. Расчет крепи капитальных горных выработок. -М.: Недра, 1974.- 320 с.

32. Булычев Н.С. Фотиева H.H. Об оценке устойчивости пород вокруг горных выработок в поле тектонических напряжений//Устойчивость и крепление горных выработок: Межвуз.сб.науч.тр. Вып.5 /ЛГИ- Ленинград, 1978.- С. 10-15.

33. Булычев Н.С., Фотиева H.H. , Стрельцов Е.В. Проектирование и расчет крепи капитальных выработок.-М..Недра, 1986.-288 с.

34. Бродский В.П. Выбор основных критериев надежности крепи// Шахтное стоительство.-1978.-№3.-С. 18-20.

35. Вахрамеев И.И. Теоретические основы тампонажа горных пород,- М.: Недра, 1968.-291 с.

36. Вестер А. Упрочнение почвы главных и выемочных штреков .- Глюкауф,-1971.-NQ 9.-С.6-14.

37. Воронкевич С.Д. Искусственное закрепление пород в связи с проходкой горных выработок// Вопросы инженерной геологии при проектировании, строительстве и эксплуатации подземных сооружений, шахт и карьеров: Сб.-Л.-1970.-Вып.2.-56-70.

38. Временное руководство по проектированию ресурсосберегающих кон -струкций крепи капитальных горных выработок на шахтах Кузнецкого угольного бассейна. - М.:МГГУ, 1997.-88 с.

39. Гелескул М.Н., Каретников В.Н. Справочник по креплению капитальных

и подготовительных выработок. -М.: Недра, 1982,- 66 с.

40. Гончарук П.П. и др. Проходка наклонного ствола с применением химического способа укрепления пород //Шахтное строительство.-! 960.-№ 3.-С. 19-21.

41. Гончарук П.П. и др. Проходка вертикальных стволов шахт в мощной толще обводненных песков с применением синтетических смол //Шахтное строительство.-1972.- № 3,- С.22 - 24.

42. Графов Л.Е. Состояние горно-подготовительных работ в угольной про-мышленности.-Уголь.-1975.- № 1,- С.3-6.

43. Грицко Г.И., Акимов B.C. Экспериментально-аналитическое определение напряженно-деформированного состояния массива вокруг подземных выработок в мощных пластах //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1970.-№ 2.-С.7-11.

44. Грудинин В.П. Исследование влияния упрочнения вмещающих пород на их устойчивость//Проектирование и строительство угольных предприятий.- 1966.- № 9.- С.26-28.

45. Давыдов В.В. Применение некоторых смол для укрепления горных пород // Проектирование и строительство угольных предпрятий.-1963.-№ 8. -С.36-38.

46. Давыдов В.В. Химические способы укрепления горных пород. - М.:Недра, 1965.-180 с.

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

48.Джапаридзе Л.А. Расчет крепи протяженных горных выработок по предельным состояниям. - М.:Недра, 1991.-205 с.

49.Докукин A.B. Требования к техническому уровню горно-подготовительных работ //Уголь.-1975.- № 1.- С.7-11.

50. Дуда Е.Г. О влиянии отфильтровывания жидкой фазы из тампонажных растворов на процесс тампонирования трещиноватых горных пород // Совершенствование технологии сооружения горных выработок: Труды КузПИ.-Кемерово, 1969.- № 15,17.-С.56-68.

51. Дружко Е.Б., Заславский Ю.З., Перепичка Ф.И. Устойчивость основных выработок .-Донецк: Донбасс, 1975.-130 с.

52. Ерофеев Л.М. Проектирование крепей капитальных горных выработок// Шахтное строительство.-1978.-№ 2.- С. 19-23.

53. Еременко А.А. Геомеханическое обоснование разработки месторождений на больших глубинах в регионе с повышенной сейсмической активностью// Механика горных пород, горного и строительного машиноведения, технологии горных работ. - Новосибирск: Ин-т горного дела СО РАН, 1993.-С.17-19.

54. Ерофеев Л.М., Мирошникова Л.А. Расчет крепей горных выработок.-М..Недра, 1984.-325 с.

55. Ерофеев Л.М., Мирошникова Л.А. Инструкция по проектированию крепей капитальных горных выработок для условий угольных шахт Кузбасса/ Кузниишахтострой .-Кемерово, 1978.-42 с.

56. Ерофеев Л.М., Мирошникова Л.А. Повышение надежности крепи горных выработок .-М.: Недра, 1988.-248 с.

57. Евтушенко В.В. Тампонаж как средство повышения устойчивости постоянной бетонной крепи //Проектирование и строительство угольных предприятий.-! 969.-№ 5.- С.29-32.

58. Евтушенко В.В. Исследование и разработка эффективных способов тампонажа закрепного пространства при сооружении капитальных горных выработок на шахтах Западного Донбасса: Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд.техн.наук.-М., 1969,- 24 с.

59. Евтушенко В. В. Рекомендуемые составы тампонажных растворов для применения в условиях Крайнего Севера // Сборник докладов и сообщений на научно-техническом совещании по тампонажу водоносных горных пород при проходке шахтных стволов. -Харьков, 1965.-С.87-89.

60. Егоров П.В. Исследование в натурных условиях влияния геологических нарушений на механические свойства угля// Проблемы механики горных пород .Материалы 1 Всесоюз. науч. конф,-Алма-Ата, 1966.-С.49-54.

61. Егоров П.В. Исследование проявлений горного давления в районах дизъюнктивных нарушений 1/1 ехнология добычи угля подземным способом ,-М.:Недра,1957.-С.97-121.

62. Егоров П.В., Вылегжанин В.Н., Мурашев В.И. Структура модели горного массива в механизме геомеханических процессов (отв. редактор Г.И.Грицко)/ АН СССР, Сиб.филиал Института угля .-Новосибирск: Наука, Сиб.отд., 1990.-291 с.

63. Егошин В.В., Кухаренко Е.В., Александрович И.Ф. Проведение и поддержание выработок на шахтах концерна «Северокузбассуголь»,- Кемерово, 1992.-184 с.

64. Жаббаров A.A. Исследования механизма и проявлений куполообразо-вания в капитальных горизонтальных выработках с увеличением глубины работ на шахтах Кузбасса: Автореф.дисс. на соискание ученой степени канд.техн.наук/ КузПИ,- Кемерово, 1973.-26 с.

65. Жингель И.П., Кротов Л.С. Установка глубинных реперов в вертикальных скважинах с помощью падающего груза/ЦНИЭИуголь.-М., 1975.-С.14-17.

66. Заславский Ю.З., Дружко Е.Б. Новые виды крепи горных выработок.-М.:Недра,1989.-256 с.

67. Заславский Ю.З., Лопухин Б.А., Дружко Е.Б., Качан И.В. Инъекционное упрочнение горных пород. -М.: Недра, 1984.-176 с.

68. Заславский Ю.З., Мостков В.М. Крепление подземных сооружений.-М.: Недра, 1979.-325 с.

69. Заславский Ю.З., Пастухов А.П. Оценка горных выработок по надежности их работы //Уголь Украины.-1976.-№ 8.-С.49-50.

70. Заславский Ю.З., Перепичка Ф.И. Крепление капитальных выработок на больших глубинах. -Донецк, 1971.-212 с.

71. Зорин А.Н., Черняк И.Л. Расчет параметров крепи выработок глубоких шахт.-Киев:Техника, 1972.-155 с.

72. Зеленский В.Б. Расчет на ЭВМ металлической крепи горных выработок с учетом упругопластических деформаций и геометрической нелинейности// Устойчивость и крепление горных выработок.- Л., 1977,- С.38-42.

73. Зенкевич О, Чанг И. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошной среды .-М.: Недра, 1974.- 170 с.

74. Зельденрат Р. Являются ли породы каменноугольных отложений сыпучими телами и можно ли применить к ним законы механики грунтов?// Труды Международной конф. по горному давлению. -М.:Углетехиздат, 1957.-С.39-42.

75. Изаксон В.Ю. Оценка устойчивости пород, обнажаемых при строительстве подземных сооружений//Устойчивость и крепление горных выработок: Межвуз.сб.науч.тр. -Л., 1978. - № 5.- С .6-9.

76. Ильницкая Е.И. и др. Свойства горных пород и методы их определения.-М.:Недра, 1969.-392 с.

77. Инструкция по применению прижимного тензометра ДМ-12 для определения деформационных характеристик горных пород/ВНИМИ.-Л., 1971.24 с.

78. Инструкция по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительстве. СН 423-71.-М., 1971,- 40 с.

79. Инструкция по проектированию крепей капитальных горных выработок для условий угольных шахт Кузбасса/Кузниишахтострой.-Кемерово, 1978.-42 с.

80. Инструкция по выбору рамной металлической податливой крепи горных выработок.-Л.: ВНИМИ, 1986.- 50 с.

81. Инструкция по проектированию сборной железобетонной гладкостенной тюбинговой крепи (ГТК) конструкции Кузниишахтостроя.-Кемерово,1988.-20 с.

82. Инструкция по применению и проектированию комбинированной анкер-металлической крепи конструкции Кузниишахтостроя (АМК).-Кемерово, 1982.-56 с.

83.Исследование применения горно-проходческого оборудования при проведении горных выработок. Основные показатели проведения горных выработок и внедрение новой горно-проходческой техники в строительстве шахт. - М.: ЦНИИподземмаш, 1986.-118 с.

84. Испытания механических свойств горных пород при исследовании проявлений горного давления/ВНИМИ.-Л., 1972.- 80 с.

85. Калмыков Е.П. Технологические схемы тампонирования горных пород при сооружении вертикальных стволов / ЦНИЭИуголь. -М., 1975.- 28 с.

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

87. Картозия Б.А., Корчак А.В., Франкевич Г.С. Перспективы исследования ресурсосберегающих конструкций крепи капитальных горных выработок на шахтах Кузнецкого угольного бассейна//Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.:МГГУ, 1996.- № 5.- С. 9-15.

88. Каспарьян Э.В. Методические вопросы оценки устойчивости горных выработок в массиве скальных трещиноватых пород //Научные исследования и технический прогресс на горных предприятиях. -Л.: Наука, 1972. -С. 79-83.

89. Клайнер Й. Тампонаж пород при горно-технических работах // Глюкауф.-1979.-№ 13.- С.33-45.

90. Кожевин В.Г., Баранов Л.В., Якунин М.К. Применение методов корреляции в вопросах определения объемов и темпов проведения горных выработок в Кузбассе: Сб.науч.тр. КузПИ, кафедра СГП,- Кемерово.- 1970,-Вып.24.-С.8-18.

91.Козлов C.B., Рогов А.Я. Состояние и проблемы реконструкции угольных шахт России//Мировая горная промышленность.-1977.-№ 2.-С.35-38.

92.Койфман М.И. Главный масштабный эффект в горных породах и углях// Проблемы механизации горных работ/АН СССР.- М, 1963.- С. 39-56.

93. Койфман М.М. О влиянии размеров на прочность образцов горных по-род//Исследования физико-механических свойств горных пород применительно к задачам управления горным давлением/АН СССР.-М., 1962,-С. 6-14.

94. Комплексный метод тампонажа при строительстве шахт /Э.Я.Кипко, Ю.А.Полозов, О.Ю.Лушникова, В.А.Лагунов. - М.: Недра, 1984,- 280 с.

95. Кондратов А.Б. Упрочняющее воздействие инъекционного давления на систему «тампонажный материал-порода» //Шахтное строительство».-1976,- № 7.-С. 10-12.

96. Кондратов А.Б., Барях A.A. Исследование и прогнозирование основных физико-механических свойств породного массива при его инъекционном упрочнении //ФТРПИ.-1981.-№ 5.- С. 6-14.

97. Косков И.Г. Новые материалы и конструкции крепи горных выработок. -М.:Недра, 1987.-197 с.

98. Крупенников Г.А., Булычев Н.С., Козел Л.М., Филатов И.А. Взаимодействие массивов горных пород с крепью вертикальных выработок. -М.: Недра, 1966.-314 с.

99. Кузнецов Г.Н. Экспериментальные методы исследования вопросов горного давления // Труды совещания по управлению горным давлением .-М.:Углетехиздат, 1948.-С. 18-24.

ЮО.Леман Г. Характерные особенности техники проходки и армирования шахтных стволов в Южной Америке //Глюкауф.-1962.-№ 5. - С.39-43.

101.Леонидова А.И., Соловьев Е.М. Исследование фильтрационных свойств растворов тампонажного цемента // Труды МИНХиГП. - Вып. 40.-М.:Гостоптехиздат, 1963.- С.76-81.

102. Либерман Ю.М. Давление на крепь капитальных выработок. -М., 1969.120 с.

103. Литвинский Г.Г., Дружко Е.Б., Захарченко И.Н. Эффективная область охраны выработок упрочнением вмещающих пород //Уголь Украины.-1972.-№ 10.- С.48-49.

104. Литвинский Г.Г., Дружко Е.Б. Исследование геотехнических параметров упрочнения разрушенных вокруг выработки пород//Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1970.- № 6.- С.3-7.

105. Литвинский Г.Г. Способы повышения несущей способности рамной металлической крепи // Крепление, поддержка и охрана горных выработок. -Новосибирск, 1983.-С.24-27.

106. Логачев Н.Т. Цементационные растворы с добавкой жидкого стекла и бентонита // Гидротехническое строительство.-^ 966.-№ 7.-С.24-26.

107. Лопухин Е.А. Совершенствование крепления - основной резерв повышения производительности труда на горно-проходческих работах //Уголь Украины.-1983.- № 6,- С.27-29.

108. Максимов А.П., Евтушенко В.В. Тампонаж закрепного пространства капитальных выработок как средство обеспечения их устойчивости//Уголь Украины,- 1970.- № 8.- С.47-48.

109. Максимов А.П. , Евтушенко В.В. Тампонаж горных пород. - М.:Недра, 1978.-180 с.

110. Маньковский Г.И. Специальные способы проходки горных выработок,-М.:Углетехиздат,1958.- С. 453 с.

111. Маньковский Г.И. Специальные способы сооружения стволов шахт,-М. .Наука, 1965. - С.315 с.

112. Маренный Я.И. Тоннели с обделкой из монолитно-прессованного бето-на.-М.:Транспорт, 1985.-272 с.

113. Матвеев Б.В. О зависимости результатов механических испытаний горных пород от размеров образцов // Вопросы разрушения и давления горных пород. -М.: Углетехиздат, 1955. -С. 137-152.

114. Методика лабораторного определения прочности горных пород на сдвиг (срез) / ВНИМИ.-Л., 1972.- 24 с.

115. Методические указания по определению нагрузки на крепь протяженных капитальных горных выработок, сооружаемых буровзрывным способом / МГИ,-М„ 1974,- 80 с.

116. Методические указания по исследованию горного давления на угольных и сланцевых шахтах/ВНИМИ.-Л., 1973.- 102 с.

117. Методика автоматизированного проектирования крепей капитальных горных выработок для условий Кузнецкого угольного бассейна/ Кузнии-шахтострой.- Кемерово, 1988.-119 с.

118. Муратов В.А. Станкус В.М., Костельцев Б.Г. Исследование устойчивости капитальных горизонтальных горных выработок на верхних и ниж-

них горизонтах шахт Анжеро-Судженского района .Краткий науч. отчет / КузПИ, комбинат «Кузбассуголь».-Кемерово,1971. - 80 с.

119. Назаров А.Г., Шагинян С.А. Руководство по исследованию механических свойств строительных конструкций на моделях .- Ленинакан :АН АрмССР, 1966.-90 с.

120. Насонов И.Д. Моделирование горных процессов.-М.:Недра, 1969.-206 с.

121. Нильва Э.Э., Цейтин И.Э. Горно-подготовительные работы на угольных шахтах.-М.: Недра, 1981.-280 с.

122. Орлов В.В. и др. Тампонаж в капитальных горных выработках.-Киев, 1980.-130 с.

123.Першин В.В., Баранов Г.П., Лебедев A.B. Надежность технологических систем строительства горных выработок.-М.: Недра, 1992.-159 с.

124. Пиньковский Г.С. Об устойчивости крепи околоствольных выработок шахт Западного Донбасса //Шахтное строительство.-1972.-№ 8.-С.29-32

125-Питлюк Д.А. Испытания строительных конструкций на моделях.-Л.:Стройиздат, 1971.- 60 с.

126. Питлюк Д.А. Расчет строительных конструкций на основе моделрова-ния .-Л.: Стройиздат, 1965.-152 с.

127. Плотников М.М. О влиянии коэффициента Пуассона на поле напряжений неоднородно-анизотропного цилиндра //Известия ВУЗов. Машиностроение.-! 967.-№ 11.- С.49-55.

128. Покровский Н.М. Сооружение и реконструкция горных выработок. ч.Ш.-М.: Госгортехиздат, 1963.- 314 с.

129. Пономаренко А.К. Выбор незамкнутых эффективных крепей камер// Разработка месторождений полезных ископаемых. - Киев: Техника, 1971.- № 27,- С.96-104.

130. Попов В.Л., Каретников В.Н., Еганов В.М. Расчет крепи подготовительных выработок на ЭВМ.- М.:Недра, 1978.- 230 с.

131. Пороцкий Е.М. Исследование водоудерживающей способности цемента // Труды Гипроцемента.- Л.-1949.-Вып.Х,- С.59-73.

132. Протодьяконов М.М. Давление горных пород //Вопросы разрушения и давления горных пород .-М.:Углетехиздат, 1955.- С.26-62.

133.Протодьяконов М.М. Методы оценки трещиноватости и прочности горных пород в массиве/ИГД им. A.A. Скочинского.-М., 1964.-С. 120 с.

134. Рац М.В., Чернышев С.Н. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород.-М. .Недра, 1970.-160 с.

135. Рукин В.В., Руппенейт К.В. Механизм воздействия обделки напорных тоннелей с массивом горных пород. -М.: Наука, 1969.- 160 с.

136. Руководство по проведению испытаний объемной прочности на сжатие горных пород/ВНИМИ.-Л., 1970.- 60 с.

137. Руководство по производству предварительной цементации горных пород при проходке вертикальных стволов шахт глубиной до 400-500 м (временное)/Кузниишахтострой.-Кемерово, 1972.-159 с.

138. Руководство по проектированию крепей подземных горных выработок и расчету крепи.-М.:Стройиздат, 1983.-272 с.

139. Руппенейт К.В., Либерман Ю.М., Матвиенко В.В., Песляк Ю.А. Расчет крепи шахтных стволов .-М.:АН СССР, 1962,- 124 с.

140. Руководство по проектированию железобетонных конструкций с жесткой арматурой.-М.:Стройиздат,1978.- 55 с.

141. Сажин B.C. Определение области неупругих деформаций с учетом изменения сцепления породы //Основания, фундаменты и подземные со-оружения.-М.:Стройиздат, 1967,- С. 166-169.

142.Санков Г.А. Классификация металлических тоннельных опалубок // Транспортное строительство- 1977.- № 2.- С. 13-14.

143. Сборник ЕРЕР № 40. Кн.1 /Сибгипрошахт.-Кемерово,1969,- 210 с.

144. Скуйбин Ф.Т. и др. Оценка состояния упрочненного цементацией горного массива вокруг выработки с монолитной железобетонной крепью //Проектирование и реконструкция угольных предприятий.-1974,- № 8.-С.23-24.

145. Снитко Н.К. Строительная механика .-М.: Высшая школа, 1966.- 535 с.

146. Строительные нормы и правила. СНиП Ш-Б.9-69, § 5.1/Гострой СССР.-М., 1970.- 32 с.

147. Строительство горных выработок в сложных горно-технических условиях: Справочник. Под ред. Б.А.Картозия.-М.: Недра, 1992.- 320 с.

148.Талобр Ж. Механика горных пород. -М.: Госгортехиздат, 1968.- 430 с.

149. Таранов П.Я. и др. Разрушение породного массива за контуром выработок в результате взрывных работ// Шахтное строительство .- 1969.-№ 1,- С.5-8.

150. Технические указания на производство работ по нагнетанию растворов за обделку тоннелей: СН 132-66 / Оргтрансстрой ,-М., 1967,- 48 с.

151. Тимофеев О.В., Шелехов И.Г. Упрочнение угольного массива смолиза-цией при проведении горных выработок // Шахтное строительство.-1972.-№ 4.-С.13-15.

152. Типовые сечения горных выработок. Т.З.-М.: Госгортехиздат, 1960.-447 с

153. Трупак Н.Г. Цементация трещиноватых пород в горном деле.-М.:Металлургиздат, 1956. -С.420 с.

154 Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород.-Л.: Недра, 1977,- 503 с.

155. Хямяляйнен В.А. , Бурков Ю.В., Сыркин П.С. Формирование цементационных завес вокруг капитальных горных выработок.-М.: Недра, 1994,400 с.

156. Хямяляйнен В.А., Простое С.М., Сыркин П.С. Геоэлектрический контроль разрушения и инъекционного упрочнения горных пород.-М.: Недра, 1996.-288 с.

157. Хямяляйнен В.А., Митраков В.И., Сыркин П.С. Физико-химическое укрепление пород при сооружении выработок.-М.: Недра, 1996.-352 с.

158. Цимбаревич П.М. Механика горных пород.-М.: Углетехиздат, 1948.184 с.

159. Цыбенко A.C., Ващенко Н.Г., Крищук Н.Г., Лавендел Ю.О. Автоматизированная система обслуживания конечноэлементных расчетов.-Киев :Вища школа. Головное изд-во, 1986. - 251 с.

160. Черняк И.Л., Ярунин С.А. Управление состоянием массива горных по-род.-М.: Недра, 1995. -320 с.

161. Чирков С.Е. Влияние масштабного фактора на прочность углей.-М.: Наука, 1969.- 113 с.

162. Чирков С.Е. Исследование влияния трещиноватости на прочность горных пород //Научные сообщения: Сб.науч.тр. ИНД им. А.А.Скочинского.-М.-1971.- №81.- С.38-54.

163. Чупрунов Г.Д. Основы упрочнения горных пород.-М.: Недра, 1965.-128 с.

164. Шаламанов В А, Штумпф Г. Г., Першин В. В. Прогноз прочностных свойств углевмещающих горных пород Кузбасса.-Томск: Томский университет, 1995.-160 с.

165. Шевяков Л.Д. О задачах изучения горного давления в связи с запросами промышленности //Уголь.-1967.-№ 1.- С.38-42.

166. Шелехов И.Г., Тимофеев О.В. Химическое упрочнение нарушенных зон угольного массива с целью повышения устойчивости выработок// Труды ВНИИгидроуголь,- Новокузнецк.-1968.-№ 13. - С.69-80.

167. Шмидт Е.Л. Упрочнение вмещающих пород раствором и цементным молоком // Глюкауф. -1963.-№ 20.- С.31-38.

168. Шталь Р. Цементация горных пород при проходке выработок на Североамериканском руднике // Глюкауф.-1964.-№ 14,- С. 33-42.

169. Шталь Р. Упрочнение горных пород способом цементации //Глюкауф.-1966.-№ 1.- С. 1-9.

170. Штефе Г.Опыт упрочнения горных пород // Глюкауф.-1969.-№ 2.-С.8-15

171. Шуерман Ф. Различные способы закрепления породы в откаточных штреках с целью уменьшения ее смещения /ВИНИТИ : перевод № 80634-9.-М„ 1970.-20 с.

172. Штумпф Г.Г., Муратов Н.А, Кутенков Л.В. Исследование состояния капитальных и подготовительных выработок шахт Кузбасса// Совершенствование технологии сооружения горных выработок Сб.науч.тр.КузПИ.-Кемерово.-1975.-№ 78,- 174 с.

173. Штумпф Г.Г., Рыжков Ю.А., Шаламанов В.А., Петров А.И. Физико-механические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна: Справочник.-М.: Недра,, 1994.-448 с.

174. Юнг В.Н., Бутт Ю.М. Исследование водоудерживающей способности цементов //Цемент.-1941.-№ 4-5.- С. 19-27.

175. Deere D.U. Felsmechanik und Ingeneurgeologie Vol, 1.-1963.-№ 1.-C.14-19

176. Barton N, Lien R, Lunge J. Rock Mechanics Vol, 6/4, 1974.- C.31-39.

177. Benda V. Der mechanisierte Streckenausbau mit gepumpten Mörtelversatz im schwirigem Gebirge : ХУ Kolloqium der österreichischen Regional Gruppe der Internationalen Geselschafts für Felsmechanik.- Salzburg, 1964.- C.27-29.

178. Fayol. Note sur les mouvements de terrain, provoques par l'exploitation des mines. Bull de la Sol. De Ping. Miner. 1885, p. 805.

179. Deere D.V. Technical description of rock cares for engineering purposes// Felsmechanik und Ingeneurgeologie .-1963.-Vol.1.-№ 01.-P. 16-22.

180. Schmind M. Statistische Probleme des Tunnel- und Druckstollenbahnes und ihre gegenseitige Beziehungen.-Berlin : Springer, 1926.-124 s.

181. Szechy K. The Art ofTunntlling.-Budapest: Academia Kiado , 1966,- 770 p.

182.Salustauiez A. Czynnik ezask w Zagadmeniach mechaniki gorotwory //

Przeglag Gorniezy.-1959.-№ 1-2. -P. 17-21.

183. Labasse H. Les pressions de terains autour des puits // Revue Universelle des Mines, T.V. -1949.-№ 3,- P.57-61.

184. Link H. Entwicklung und gegenwärtiger Stand der Berechnung von Schachtauskleidung in lockerem, wasserführendem Gebirge// Glückauf -Forschungshefte, 28.-1967.-Н.1,- S .11-25.

185. Mohr F. Gebirgsdruck und Ausbau // Glückauf, 88.-1952.-№27/28. S 675683.

186. Richter R. Möglichkeiten zur Verbesserung des Standsicherheit von Strecken // Bergakademie,22 .-1970.-H.6.-S. 42-49.

187. Sitz P. Einschätzung der Standsicherheit alter Tübbingsschächte im nichtstandfesten, wasserführenden Gebirge unter besonderer Berücksichtigung von Schwimmerschächten II Bergakademie, 21.-1969.-№ 1.-S. 30-36.