автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Исследование динамической природы горных ударов и обоснование критериев их прогноза

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Ордене Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова Горный институт

На правах рукописи

БЕЛОВ Николай Иванович УДК 622.831.1:622.831.321622.83:622.142.5

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ ГОРНЫХ УДАРОВ И ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ИХ ПРОГНОЗА

Специальность 05.15.11 - "Физические процессы горного производства *

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Апатиты 1994

Работа выполнена в Горном институте Кольского научного центра Российской Академии Наук

Научный руководитель - доктор технических наук

Анатолий Александрович КОЗЫРЕВ

Официальные оппоненты : доктор технических наук

Эдуард Еаружанович КАСПАРЬЯН, кандидат технических наук • Анатолий Александрович ФИЛИНКОВ

Ведущая организация - АО "Апатит"

Защита состоится " " ^Р^&ъ^ 1994г. ъ'^ часов на заседании специализированного совета К 003.79.01 при Горном институте КНЦ РАН по адресу:184200, г. Апатиты, ул.Ферсмана 24, актовый эал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан "__" ______ 1994г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу:184200, г. Апатиты,ул.Ферсмана 24,

Горный институт

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук,с.н.с. О.Е.Чуркин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Развитие горнодобывающей промышленности связано с увеличением глубины разработки. При наличии горизонтальных тектонически}: напряжений это, как известно, приводит к значительному возрастанию горного давления, которое выражается в динамических его проявлениях. Отработка апатито-нефелиновых месторождений достигла глубин БОО-бООм. При этом эффективность добычи значительно снизилась.особенно под висячим боком, вследствие увеличения напряженности пород и удароопасности выработок. Интенсивность динамических проявлений горного давления (в дальнейшем ДПГД) в основном возрастает в выработках днища в окрестности очистных пространств. Количество горных ударов резко возросло в последние годы, например ) на хибинских и ловозерских рудниках число горных ударов приближается к 30, а ДПГД за последнее время внутри массива достигает 300 в год с энергией превышающей 103-104дж. Кроме того, стали проявляться горно-тектонические удары, в частности три из них квалифицированы как мелкофокусные землетрясения с' магнитудой 4-5 баллов по шкале Рихтера.Такую общую картину можно проследить практически для всех рудных месторождений страны. Как известно, усиление опасных проявлений горнего давления в виде горных ударов представляет непосредственную опасность для жизни людей и негативно влияет на экономику производства. Теория, применяемая при расчетах, опирается на методы теории упругости и линейной механики разрушения. Очевидно, что ими в полной мере описать горные удары и ДПГД невозможно, поскольку не учитываются нестационарный характер нагружения массива и периодические и непериодические воздействия .на него, несмотря на то, что основное число горных ударов связано с взрывными работами или другими динамическими воздействиями.

Таким образом,неучёт динамических воздействий, связанных с импульсными нагрузками взрывных и других (бурение) работ, и ьлияния длительно действующих природных явлений: условно - периодически;: лунно-солнечных приливов, сезонной неравномерной скорости вращения Земли и геофизических факторов,обусловленных солнечной активностью, не позволяет заранее предугадать момент раарупения, а это является серьезным сдерживающим фактором для создания теории горных ударов. Это позволило сформулировать цель и задачи исследований.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является обоснование динамической модели горного

удара и критериев прогноза удароопасности локальных учаеткса массива пород-в окрестности .выработок..

ИДЕЯ РАБОТЫ заключается в учете влияния динамических возмугэ-ний на состояние предельнонапряженных участков массива горных пород.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ :

1. Исследовать влияние динамических возмущений на предельно-напряженные участки массива пород в окрестности выработок а оценить условия реализации горных ударов.

2.Изучить условия и закономерности формирования предельнонап-ряженных участков массива а окрестности выработки с учетом структурных ослаблений в ее кровле.

3. Обосновать критерии прогноза удароопасности по параметрам разрушения пород в пред ель ненапряженной части контура выработки.

4. Обосновать способы предупреждения горных ударов путем ослабления упругих связей, разделения (упругих систем) приконтурного массива и массива,прилегающего к нему, по частоте и снижением скорости динамических воздействий на удароопасные участки приконтурного массива (пределаненапряженные ' участки - синоним удароопасные участки. В этом случае, напряжения на контуре обнажения превышают 0.8бсж или такому состоянию пород соответствует окрестность точки ■максимума на диаграмме напряжения-деформация, здесь бСж - предел

прочности на одноосное сжатие).

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Поставленные задачи решались комплексным методам, включающм: аналиа и обобщение научного опыта и достижений по проблеме исследований; изучение физико-механических свойств пород и руд в натурных и лабораторных условиях; исследование напряженно-деформированного состояния и закономерностей формирования удароопасности массива аналитическими, численными и инструментальными методами; аналитическое, численное и экспериментальное обоснование способов прогноза удароопасности и повышения устойчивости выработок с использованием основных положений механики спдошных_сред, аналитической механики и математической физики.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в том, что:

1. Обоснована модель горного удара, учитывающая периодические колебания упругих деформаций ( сжатия-растяжения ) массива, удовлетворяющих закону Гука. Модель позволяет определить реакцию структур различного масштабного уровня масскза пород на динамичео-

кие возмущения в форме различных резонансных явлений. При атом потеря устойчивости устанавливается при превышении упругими знакопеременными деформациями своих предельных величин с возможным разрушением участка массива, где произошло превышение,

2. Установлена зависимость частот собственных колебаний структур маеснеа от геометрических размеров неоднородностей различного масштабного уроеня. На основе этого разработана классификация иерархических структур массива различного масштабного уровня.

3. Установлено влияние структурных неоднородноотей на закономерности формирования удароопасных зон в кровле выработки. Пр;: расстояниях (1) между кровлей и трещиной 1С(0.1-0.4)Ь (Ь-высота выработки) тангенциальные напряжения з кровле выше на 40% и более. При этом в поперечном сечении выработки площадь с предельными напряжениями в ее кровле в 13 раз превышает такую же площадь при отсутствии трещины.

4. Разработана и обоснована комплексная методика определения предедьнонапряженных участков массива и удароопаскости выработок по параметрам разрушения керна с учетом трех составляющих тензора напряжений и стенок скважин с учетом изменения ее геометрии в процессе разрушения ее стенок на масштабном уровне, ограничивающим окрестность выработки.

5. Обоснованы локальные методы приведения выработок в нёударо-опасное состояние путем виброизоляции пркконтурзого массива (объекта защиты):ослаблением упруг;:?: связей,снижением скорости динамически: воздействий и разделением упругих систем по частоте. Зто исключает появление различных резонансных явлений-в непосредственной окрестности защищаемых участков массива пород.

НАУЧНЫЕ ПОЯСНЕНИЯ, выносимые на защиту:.

- динамические проявления горного давления и горные удары,возникают под влиянием природных и техногенных периодических, импульсных и случайных динамических воздействий на участках массива пород, состояние которых близко к предельному, и при этом они(участ-тки) обладают высокой чувствительностью к внешним возмущения в со-ответевки с волновым числом и собственной частотой упругих колебаний этих участков (массовые взрывы, Еарывы на вторичном дроблении или при проходке выработок, бурение и факторы космического характера: неравномерность вращения Земли, приливные явления и др.), ко-

торые приводят удароопасные участки массива пород к абсолютной неустойчивости;

- при подготовке к ДПГД,горному удару или землетрясению реакция на динамические возмущения структур рвеличного мзсатабного уровня, Еырачавщаяся в потере их устойчивости, зависит от их волнового числа и их собственной частоты упругих колебаний (явления резонанса и др.);

- установлено, что объем и кривизна контура разрушения выработки (скважины) зависят от напряжений, действующих в массиве, которые можно вычислить по эмпирической формуле: од-бхС4(1-Н2)+0.4(1-И)+33(где й - радиус кривизны контура разрушения, бЕ - напряжения, отвечающие за разрушение контура скважны, бх-напряжения,действующие в мзссиве на бесконечности ), а толщина дисков при разрушении керна зависит от трех составляющих тензора напряжений. При этом определена степень влияния величины каждой составляющей тензора напряжений на толщину образующихся дисков. Величина действующих в массиве напряжений оценивается по формулам:

бг/бщах —А*е~3*с1/1;, где А и В-Г(бх/бу)°°. Причем, в соответствии с принципом независимости сил,'функции должны быть линейными, а тогда : А - 0.12*(бх/бу)»Ю.2 и В--0.05*(бх/бу)«>+0.15

- на удароопасных участках массива создание экрана в стенках или забоях выработок в виде щелей или зон неупругих деформаций, в плоскости ортогональной направлению максимально действующим напряжениям, эквивалентно вибрсизоляции приконтурного маес ¡за пород ("объекта"). Тем самым достигается основной принцип виброзапрты -ОКИаЭККв уриБКЯ ДККакКчвСКГЯ гОЗДёКСТНКК На "ииЪёКГ" (ПрКлиКТУрКяИ массив) за счет снижения жесткости и разделения упругих систем по частоте.

ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ обеспечена :

- использованием фундаментальных законов аналитической механики и механики сплошных сред;

- сравнением результатов исследования данных математического моделирования и достаточной их сходимостью с экспериментальными данными ( натурными и лабораторными);

- положительными результатами натурных испытании разработанных методов на 5 рудниках АО"Апатит" и Ловозерского ГОКа Кольского полуострова.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

Результаты исследований доведены до практического внедрения их на рудниках Кольского полуострова для прогноза удароопаснссти массива пород и для профилактики горных ударов в качестве мер борьбы с ними.

Основные положения работы включены в действующие "Указания пс безопасному ведению горных работ на хибинских апатито-нефелиновых месторождениях, склонных к горным ударам", "Указания по безопасному ведению горных работ на Ловозерском месторождении,склонном к горным ударам", "Временные указания по приведению выработок в неу-дароопасное состояние методом бурения разгрузочных скважин и шпуров на рудниках производственного объединения "Апатит"," Методические рекомендации по изучению напряженно-деформированного состояния горных пород на различных стадиях геологоразведочного процесса". - П.: БНИИгеоинформсиетем, 1987, 117с.

Внедрение разработок по профилактике горных удароЕ осуществлено на подземных рудниках АО "Апатит" с экономическим эффектом свыше 173 тыс. рублей в год (в ценах 1990г.) и значительным социальным эффектом.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы докладывались на IV,VII Всесоюзных координационных совещаниях по решению проблемы горных ударов на рудных и нерудных месторождениях, проведенном г.Кировске на базе АО "Апатит" и Горного института КФ АН СССР в 1984, 1991 гг.; на Всесоюзных семинарах по измерению напряжений в массиве горных пород в г. Новосибирске ИГД СО АН СССР в 1983г.. 1990г.; на 2,3,4 - Всесоюзных школах-семинарах "Физические основы прогнозирования разрушения горных пород"(в городах Фрунзе.Иркутске, С. Петербурге 1985, 1988, 1991гг.);на 5 Региональной конференции молодых ученых по "Разработке и совершенствованию способов и средств добычи и оЗогаЕЗКйя полезных ископаемых Кольского полуострова" в г.Апатиты,1387г; на 7th International Conference Computer Methods and Advaces In Qeomechanics, Calms ( в Австралии 1991г ) ; на ESS 18th General Gephysicai Assambly (в Эдинбурге, 5-10 апреля 1932г);ка 43rd Arctic Science Conference Program and Proceeding,8-12 сентября 1392г.Valtiez (на Аляска);Ka"GEGC£NTINT-3o"/tentpel 1 ler /8-11 Junel993, (Фракции); на "EUROCK- 93"/Llsboa/25-29 June 1993, (Португалия).

ПУБЛИКАЦИЯ. По результатам исследовании опубликовано 25 статей и брошюр, в том числе 5 методических указаний.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ.Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения к содержат 147 страниц машинописного текста, 62 рисунка,16 таблиц, • список литературы из 241 наименования.

Работа выполнена а Горней институте Кольского научного центра РАН. В основу диссертации положены результаты исследований автора, выполненные в период с 1980-1991гг. в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ лаборатории " Механики горных пород" в качестве ответственного исполнителя по разделу : "Исследования и разработка предвестников динамических разрушений пород в массиве для прогноза горных ударов, устойчивости подземных сооружений и техногенных землетрясений", в теме 5-8- 2602 " Изучение силовых полей, процессов деформации и разрушения крупномасштабных блоков горных пород в шахтных условиях с целью развития физических основ методов прогноза горных ударов, устойчивости подземных сооружений" (1986-1990гг.), а также в теме 5-81-2601- "Исследование удароопас-ности пород и обоснование мер борьбы с горными ударами на рудниках Кольского полуострова" (1981-1985гг.).

Автор выражает искренни» благодарность всем сотрудникам лаборатории института и работникам предприятий, которые оказали внимание и содействие при выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Проблема горных ударов,как отмечалось выше, осложняет ведение горных работ, поэтому ей посвящено много работ отечественных и зарубежных авторов. Разрушения массива пород в динамической форме зависят от природных и техногенных факторов.' В изучение вопроса удароопасност'и пород внесли значительный вклад отечественные ученые: С.Г.Авершин, И.Т.Айтматов, И.И.Еатугина, Я.А.Бич, Н.П.Влох, В.И.Дорошенко,В.В.Дьяковский, П.В.Егоров, В.И.Иванов, А.А.Коэырев, К.Ч.Кожогулов,С.В.Кузнецов,B.C.Нуксенко, М.В.Курленя, А. II. Линьков,' В.А. Мансуров, Г.А.Марков,. И.М.Петухоа, П.А.Садовский,В.А.Смирнов, Г.А.Соболев, А.Н.Ставрогин, Б.Г.Тарасов, А.А.Фшшнков, Д.И.вролов, Е.И.Шемякин и зарубежные: Э.Айзаксон,Г.Г.Денкхауз,П.Кнодь,Ч.Т.Хол-ланд, Р.К.Моррисон, Л.Мюллер и многие другие.

В зависимости от того;какие силы явдяптся преобладающими ис-ледователями предлагались соответствующие модели и гипотезы,объясняющие механизм и причины возникновения горных ударов иди других

динамических явлений. Налример,разрушения в динамической форме путем отрыва от действия растягивавших напряжений, перпендикулярных обнажению.!считали: С.Г.Авершин, В.И.Иванов. В.И.Никодин объясняет ДПГД за счет растягивающих деформаций. По Э.Айзаксону динамические разрушения происходят путем сдвига и отрыва. В работах И.М.Петухо-ва.А.М.Линькова, П.В.Егорова, Б.Ш.Бинокура и И.Ы.Ватутиной отмечается, что в формировании горных ударов участвует вся система угольный пласт - боковые породы. При этом горные удары происходят при превышении скорости . приложения нагрузки над скоростью релаксации напряжений в угольном пласте. Кроме того, считается, что горньш удар происходит из-за притока энергии из окружающих пород, однако не объясняется о какой энергии идет речь.

В настоящее время осуществлена качественная систематизация типов реализации горных ударов и разработана их классификация(Егоров П.В., М.В.Курленя, И.М.Петухов, Е.И.Шемякин). Успешно и широко используемые методы теории упругости и линейной механики разрушения достаточно хорошо локализуют участки массива повышенных концентраций напряжений. Однако, при их использовании рассматривается единственное стационарное состояние и при этом они не дают ответа, когда же деформации или перемещения станут неограниченными.

Анализ горнотехнической обстановки, предшествующей горным ударам, с 1970г. по 1991г..выполненный в работе, показал, что выделяется обпря закономерность, которая заключается а том, чтй от 50 до 90Х горных ударов происходят непосредственно после производства массовых взрывов, взрывов при проходке или при вторичном дроблении. При этом,если учитывать смены бурения шпуров или скважин, как малое динамическое воздействие, то к ним добавляется еще 10-123. Кроме того, Земля при сезонной неравномерной скорости своего вращения испытывает приливные различнопериодические гравитационные возмущения, максимальные деформации которых достигаются в моменты новолуния и полнолуния. При этом неравномерность вращения- обязательно должна влиять, как спусковой механизм, на реализацию горных ударов. Поскольку в моменты ускорения вращения Земли вектор скорости направлен в одну сторону с вектором ускорения, а в моменты замедления эти векторы направлены в разные стороны, эти явления природы при огромных инерционных массах геоблоков, из которых слагается массив горных пород, обязательно должны влиять на их движение. Следствием этого является изменение их напряженного состояния на границах геобло-

коз,структур различного масштабного уровня при их взаимодействии. Кроме того, проверялась гипотеза связи солнечной активности, которая выражается числами Вольфа,_ я количеством магнитных бурь по глобальным индексам гн и Сз^ аа частоту реализаций горных ударов. Сравнение чисел Вольфа с числом горных ударов показало, что минимуму пятен на Сеянце соответствует максимум горных ударов. А сравнение индексов гн л с днями реализаций горных ударов показало прямую корреляционную связь,проверенную по критерию X2, между сравниваемыми показателями. Отсюда следует, что ЛПГЦ, горные удары и землетрясения связаны с динамическими воздействиями или упругими периодическими колебаниями массива горных пород, которые необходимо учитывать. Учет изменения состояния системы можно осуществить, всзпольвоааввись основными принципами аналитической механики. При этом исследовались особенности поведения упругих систем и их устойчивость при колебаниях, которые позволили предложить динамическую модель горнего удара на основе принципов аналитической механики. Принимается, что массив гарных пород представляет ссбой упругую систему,которая совершает малые упругие колебания с амплитудами равными деформациям сжатия и растяжения. Математический аппарат, 'используемый аналитической механикой, позволяет формально описать дв1жения системы и изменение ее состояния скачком. В этом случае используются известные уравнения динамики в форме Лагранжа, первым интегралом, которого является выражение для закона сохранения энергии.

с! си.

--- ---0 , (1) >

си ац ач

где Цч.чД) - Т(ч,а) - П(ч) - функция Лагранжа

Т(ч,ч) - кинетическая энергия; -

П(ч) - потенциальная энергия;

Ч - обобщенная координата; а - обобщенная скорость (йц/йЬ).

Для приближенной оценки и анализа поведения упругой системы, представлявшей приконтурный массив, используется ее линейная идеализация, поскольку реальный массив разбит многочисленными трещинами различных направлений. Это позволяет рассматривать участки горного массива, прилегаициз к контуру выработки (целика),в форме несовершенных (неправильных) стержней, балок, пластин, частей оболо-

чек вращения и более крупных геоблоков. Эти структурные элементы в окрестности выработки можно выделить всегда. При этом они совершают малые упругие колебания в положении устойчивого динамического равновесия. Таким образом, рассматривается упругая система, выделенная визуально или каким либо иным способом,на которую действуют внешние возмущения (постоянные, периодические или случайные), раскачивающие ее и приводящие в неустойчивое состояние. В частности,к самому простому классу неустойчивостей относятся различные резонансные явления. Известно, что при резонансе перемещения становятся как угодно большими.

Практика показывает, что горные удары происходят часто в периоды, кажущегося "затишья". Это можно объяснить тем, что система в своем деижении эволюционирует (по К.Г.Пригожину). И,по-видимому, существует более сложный класс неустойчивостей, например случай описываемый нелинейной диссипативной функцией Рэлея. При этом потеря устойчивости может осуществляться одним из путей :

- из положения равновесия рождается особое (блуждающее) состояние системы, так называемый предельный цикл, радиус, блуждания которого отличается от критического состояния на бесконечно малую величину, например, на |/£тах , где £тах - предельная деформация. При этом равновесие считается неустойчивым.

- в положении равновесия исчезает неустойчивый предельный цикл, состояние которого передается системе в целом.

В первом случае после потери устойчивости равновесия установившимся режимом является периодический колебательный процесс с амплитудой колебаний равной А - К/ещах.где К - коэффициент пропорциональности - (мягкая потеря устойчивости).

Во втором случае установившийся режим . теряет устойчивость, зереводя'систему, в предельное критическое состояние, тогда всегда имеющие место малке возмущения выбрасываат систему со стациокарно--о режима скачком на другой режим движения.

На примере преобразования уравнения Еуссинеска в уравнение Кор-гевега де Фриза (КдФ) (физически это означает, эволюцию в движении :истеш) показан механизм потери устойчивости движения (опрокидыва-!ия фронта) еолны в твердом теле на микроскопическом масштабном ■ровне (катастрофа типа складки) и образование трещин за счет дис-[ерсии волн.

dzU/dt2 - dzU/dxz - d4U/dx4 - dU/dx-dzU/dx2 - 0 (уравнение (2)

Буссинеска)

Исключая d4U/dx4, получаем уравнение КдФ :

dzU/utz - d2u'/dxz - dU/dz-dzU/dxz - 0 , О)

решение которого ищется методом Даламбера в форме характеристик : U - U(x-Vt) иди в более общей форме - U - U0-cos(kx - ш^В);

8 - kx - ut + 80- фаза волны; к - ее волновое число (\-2я/к -длина волны);ш - частота. Подставив решение в уравнение КдФ нетрудно убедиться,что решение неограниченно увеличивается, имея производную: dlf/dx-(l-Vz)*v/(l-Vz)+Vp - const. Огранотенных по амплитуде решений типа еолн стационарного профиля уравнение Кд5 не имеет-(за исключением простейшего U-const). Откуда следует,что приведенные уравнения позволяют рассмотреть не только движение массива, но и учесть произвольные динамические на него воздействия.

Кроме того, за- счет приливообразующэй силы на мегауровне при взаимодействии геоблоков реализуется неустойчивость предельно напряженного участка массива пород, выражающаяся в горнотектонических горных ударах и мелкофокусных землетрясениях. В частности,одним из спусковых механизмов может быть неравномерность скорости.вращения 'Земли, которая может привести к.возрастанию напряжений в литосфер-ных блоках при их взаимодействии с последующей их разрядкой. Если наложить дни реализаций на график скорости вращения Земли, то горные удары происходят в те дни, когда Земля либо -ускоряется, либо вамедляется.

СдКолО,. зтох кслоНКом,по-видимому, не единственный. В качестве дополнительной причины возможно проявление магнитострикции горных пород в поляризую кэм главном магнитном поле Земли под воэдекс-твием геомагнитных возмущении - так называемая обратная магнитост-рикция (С.П.Капица 1955г.,Т.Кагата 1983-70гг.,0хата Y. и Киношкга X. 1968г.). Поскольку горные породы содержат до 52 магнитных минералов, то возрастание интенсивности пульсирующих напряжений при геомагнитных возмущениях с амплитудой мгн", периодоы'*Т", при их длительности t, пропорциональна величине : б « rHQ-t/T, где Q-доб-ротность горной породы - характеристика ее резонансных свойств. Здесь накачка электромагнитной энергии осуществляется непосредственно в массив. При этом добавки к величинам действующих капряже-

ний могут достигать величин в 25-35 Ша.

Используя динамический подход к изучение проблемы прогноза горных ударов,можно наметить некоторые подходы к ее решению по определению места их реализации. При колебаниях- упругих систем, как известно, максимальная статическая деформация складывается с наибольшей амплитудой колебаний А. -

блин ~ 6ст-( 1+ А/бот) ~ Эдил-бет (-4)

или (5)

един - £<зт + А - £ет-( 1+ А/Сот) ~ бдин'Сст

В этом случае критерием потери устойчивости может служить выражение:

блин ~ Здин'бст^1бпредI или един ~ Рдин'бот?|Спрвд1 (Б)

При этом известно, что, если пренебречь трением, коэффициент динамичности зависит от соотношения частот собственных- и вынужденных колебаний:

А

бдия " --(7)

(1 - ы2/к2)

где к - собственная частота колебаний, и - вынужденная частота возмущении, е - деформации массива, б - напряжения, действующие в массиве.

Характер ивменения, как показывает анализ, позволяет выделить возможные случаи:

1. Если период возмущающей силы короче периода собственных колебаний (и>>к), то е пропорциональна ее амплитуде' : е « А;

2. Если период возмущений больше периода собственных колебаний («<<к),то е пропорциональна величине : е « А-и2/к2;

3. Если периоды равны (и-к), максимальная амплитуда пропорциональна скорости возмущения (случаи резонанса).

Собственную частоту находят из частотного уравнения, конечной формулой решения которого является:

к - (i.3t/l)-|/EJ/m, ( 1-1,2,3,...) (S)

где EJ-жесткость выделенной части контура, потерявшей устойчивость;

¡п-ее масса; 1-ее длина;

Ка примере горного микроудара,происшедшего в низком целике, при бурении скважины для измерения напряжений методом разгрузки показан анализ причины его реализации. Ыикроудар произошел от устья скгажикы при ее достижении глубины 0.55м. Отстрелило западную и южную стенки целика одновременно с выбрссом порсды до 1.2м. При этом выброс породы произошел в форме пластин от 0.С5 - 0.25м с максимальной площадью 0.2-0.4м2. Выполненный анализ поведения приконтурнсй части массива, из которой произошел выброс породы, обнаружил, что при принятой скорости бурения станком УБЫ-100 (ISO об/мин) резонансная частота могла возникнуть на 1-й гармонике. Вычисление коэффициента динамичности свидетельствует,что при отсутствии трения,напряжения или деформации для этого случая должны увел!гчкгься более чем в 32бСт раз. При этом расчеты коэффициента динамичности . для других скоростей бурения (270об/мин, ЗеОоб/ьан) показали, что резонансы могли возникнуть между 2-й и 3-й гармониками, для этих случаев величины его были много меньше единицы ( 0.003 ). Очевидно, чтс при бдении на повышенных скоростях микроудара бы не произошло.

В работе рассмотрены вопросы Елтания возмущающих факторов ка предельнонапряженные участки массива пород. При этом ретроспективный анализ позволил объяснить некоторые горные удары, которые произошли на горизонте +172м Кировского рудника АС'Апаткт" к рудк«кн:с "Умбозеро" и "Карнасурт" Ловозерского ГОКа. Далее из общей теории колебаний упругих систем утверждается, что структура определенного масштабного уровня реагирует на внешние воздействия в соответствии с ее волновым числом и ее частотой колебаний, что согласуется с . лабораторными и натурными экспериментами.

Из выполненного анализа следует, что для выработок малого сечения и низких целиков опасны высокочастотные возмущения (с малой длиной волны). Для очистных пространств, имеющих значительные геометрические размеры, представляют опасность низкочастотные возмущения (с большой длиной волны). Массовые взрывы, очевидно, опасны для многих видов выработок, поскольку взрывается большое количество ВВ. При этом волны, порожденные массовым взрывом, отражаясь от

выработок с различной геометрией сами сильно меняются в пределах всего шахтного поля, которое также значительно изрезано, имеет широкий спектр частот и в местах "подготовленных" для горного удара вызывают обширные разрушения.

Адекватным описанием хаотических колебаний может служить полигармоническая функция времени:

- Z [(аксоэ(о^) + ЬкзШСикО] (Э)

к«/

В частности, таким же образом может быть приближенно представлена сумма конечного числа периодических процессов:

-ЕЕ [акхсозОикО + Ьк131п(1б)кОЗ (10)

к-11-1

Даже, если окажутся несоизмеримые частоты «к, то эта суша будет описывать почти периодический процесс. Полигармонический процесс с несоизмеримыми частотами' адекватно описывает вибрационное воздействие, возбуждаемое несколькими независимыми источниками, т.к. моделируются изменения фазовых сдвигов между отдельными компонентами.

Приведенные примеры показывают, что математический аппарат, используемый аналитической механикой, пригоден для описания состояния и поведения структуры любого масштабного уровня, моделируемого формулой(10). По М.А.Садовскому массив горных пород является иерархической динамической системой различных масштабных уровней,которая в целом находится в движении и в которой поддерживается динамическое равновесие. Следовательно,поведение определенной структуры любого масштабного уровня можно списать соответствующими уравнениями.

Оценка собственных частот массива находится "в пределах значений 1.2 - 2Гц на глубине 500м, а на глубине 1000м:0.6- 1Гц. Многочисленные наблюдения сейсмологов подтверждают это. Они указывают, что собственные частоты колебаний массива находятся в пределах 0.5 -20Гц (Линьков Е.М.). Петуховым И.И.,Смирновым В.А.и др. зарегистрированы периоды волн от долей микросекунд до 20сек,т.е. от 0.05Гц

до единиц мегагерц, или, что тоже существует частотная иерархия, являющаяся следствием геометрической иерархией масштабных уровней массива. Отсюда следует,. что структура определенного масштабного уровня откликается ка воздействие,соответствующее ее волновому числу, а тогда система в делом поддается классификации ее иерархических масштабных уровней в ее самоорганизации (эволюции) по И.Г.Пригожину.

Динамическая упругая система, имеющая п степеней свободы, представляющая массив горных пород,находится в динамическом равновесии. Процессы самоорганизации в ней протекают на каждом масштаб-ком уровне. Подготовка к горному удару происходит длительнее время и на большой площади (Куксенко 2.С.,Сролзв Д.И.5 и на всех масштабных уровнях - поскольку массив находится в постоянном движении. В этом случае всякая структура определенного масштабного уровня колеблется на своей собственной частоте,соответствующей ее волновому числу, и имеет свои собственные резонансы.

Следовательно, если определенная структура "отработала" на своем масштабном уровне, а процесс продолжается в структурах другого масштабного уровня, а там на другом масштабном уровне в этих структурах процессы пока замедленны - не хватает упругой энергии, т.е. напряжении и, по-видимому, в эти моменты времени происходит •перестройка, т.е. перераспределение напряжений, изменение частоты и другие сопутствующие эффекты. Это подтверждается практикой - по такому сценарию происходят горные удары на хибинских, ловозерских месторождениях и СУЕРе. Естественно, что для обнаружения очага будущего горного удара необходимо определить и выделить предельно-напряженные участки массива с целью осуществления последующего мониторинга за их состоянием путем регистрации частот их колебаний (от 0.1Гц до единиц мегагерц) или не дожидаясь", когда произойдет ДПГД, сразу выполнить те или иные профилактические мероприятия. При этом для горной практики представляет значительный интерес масштабный уровень^ соизмеримый с размерами капитальных и подготовительных выработок.

Поэтому на следующем этапе в работе выполнялось математическое моделирование (методами комплексных потенциалов, конечных элементов (МКЭ) и граничных интегральных уравнений (14ГИУ)) по изучен™ закономерностей формирования предельнонапряженных участков массива и их разрушений с учетом свойств, типа напряженного состсяккя и

структурных неоднорсдностей в окрестности одиночной выработки. При этом моделирование выполнялось с разным уровнем напряжений в ее окрестности в зависимости от соотношения главных напряжений (61,62), действующих ка йёоконечксохк ортогонально оси выработки. В качестве критерия, характеризующего предельнонапряженные участки приконтурного массива пород, предполагалось, что таким участкам соответствует напряженное состояние с коэффициентами концентрации равным:! или превышающими 2, т.е. изолиния с коэффициентом концентрации- (К > 2) > (Э.8*бож. Оказалось, что увеличение геометрически* параметров контура ее сечения (например,протяженности контура, высоты его вглубь массива и др.,словом-объвм) с предельными напряжениями связано с ростом 6->. Расчеты выполнялись при фиксированном 6i—1, а 62 при этом изменялось от 0 до 62 —1 с шагом - 0.2. При этсм установлено, что при охвате контура выработки предельными напряжениями выше 30% его поперечного сечения создается удароопас-ная ситуация.

Известно, что в окрестности структурных неоднородностей, ksä правило, создаются удароопасные участки массива. Поэтому исследовалось их влияние на напряженное состояние и закономерности формирования удароопасности в окрестности одиночной выработки на примере взаимодействия протяженной трещины, расположенной на расстояниях 1 <1.2h от контура кровли, с одиночной выработкой (где h- высота выработки, 1 - расстояние от трещины.до контура кровли). Исследования показали, что трещина, проходящая в кровле выработки, изменяет поле напряжений, увеличивая концентрацию напряжений и область высоких напряжений. При расстояниях 1>1,2h различие в величинах напряжении становится меньше 10Т., по сравнен™ с напряжениями вокруг выработки при отсутствии трещины. Если расстояние между кровлей и трещиной 1 < (0.1 - 0.4) h, то тангенциальные напряжения в кровле выл® на 4GZ и более. При увеличении расстояния в интервале 1-(0.4--0.8)h происходят разделение поля напряжений на две зоны. 3 первой (от свода выработки на глубину 0.25h) величины напряжений повышены, а во второй (l-(0.3-0.8)h) - значения напряжений понижены..При этом площадь с предельными напряжениями в кровле выработки в 13 раз превышает такую же площадь при отсутствии трещины.

Далее в работе МКЭ и методом граничных интегральных уравнений исследовалось распределение напряжении и формирование удароопасности пород з окрестности забоя выработки. Установлено, что наиСоль-

пая концентрация напряжении на забое имеет место вблизи сопряжения забоя со стенками,ортогональными максимальным действующим напряжениям в нетронутом массиве на оси X - ± й при у-0, в то время как в кровле выработки наибольшая концентрация напряжений достигается на оси У - ± К при у-0. Коэффициент концентрации вблизи забоя равен 1.5 и только на расстоянии равном диаметру круглой выработки он становится равным теоретическому 3. Этим объясняются факты усиления динамических проявлений горного давления на контуре выработки с удалением забоя от этого места на величину характерного размера выработки при ее проходке.

Характерной особенностью предельнонапряженных участков массива пород является в них дискование керна и разрушение стенок скважин. Поэтому они были выбраны в качестве диагностических признаков определения удароопасности участков массива пород. Б связи с этим, следующая задача заключалась в изучении закономерностей распределения напряжений в выбуриваемом керне, его основании и его окрестности в плоской и объемной постановках задач для случая упругой однородной среды. В отличие от ранее выполненных исследований, установлена степень влияния величины каждой (главной) составляющей тензора напряжения на процесс дискования керна. Результаты получены на основе решения соответствующих задач теории упругости и физического моделирования на специально разработанном для этого оборудовании. Физическое моделирование на специально разработанном оборудовании процессов разрушения выработки (скважины) и определение критериев отнесения участков массива к удароопасным по параметром дисксевния керна осуществлялось на эквивалентных материалах и породны>: образцах. Критерии,полученные при этом,уточнялись в натурных условиях. Оборудование обеспечивает возможность создания напряженного состояния типа 61 < > 62-63; Е [0;Б0Э] Ша в крупногабаритных образца»аналогах. Показано, что напряжения, действующие в массиве пород ортогонально оси скважины, можно достаточно надежно определять по уравнению :

62

-- А>е~вй/г

А - 0.12- (бу/б*) +0.2 ; В - - 0.05-(бу/бх) +0.15

где А к В коэффициенты, отражающие тип напряженного состол-

ния;

¿/Ь- отношение диаметра керна к его толщине; • б® - напряжения, действующие на бесконечности (в массиве);

6растягивающие напряжения, действующие на оси керна ниже кольцевой щели на расстоянии около (0.1 - 0.2)<3.

Приведенные расчеты в работе хорошо согласуются с результатами физического моделирования и натурными данными. Доказана универсальность полученных уравнений.

Однако,' для более надежной диагностики удзроопасных участков массива пород в окрестности выработок решалась следующая задача, которая состояла а моделировании разрушения контура скважины с учете« изменения его геометрии з процессе разрушения, осуществляемого методом граничных интегральных уравнений. В результате было получено аналитическое выражение для оценки напряжений на контуре скважин от действующих на бесконечности напряжений вида:

бд-бхС4(1-!?г)+0.4(1-Н)+3] ,

где Н - радиус кривизны'контура разрушения,

бд- напряжения, отвечающие за разрушение контура скважины, бх- напряжения, действующие в массиве на бесконечности.

Расчеты показали хорошую сходимость с результатами физического моделирования и натурными данными. Это позволило обосновать критерии отнесения участков массива пород к удароопасным по параметрам дискования керна и разрушения стенок скважины, на основе которых разработаны номограммы для определения предельнонапряжен-ньк участков массива и обоснованы методики отнесения их к удароопасным. В связи с тем, что оба метода чувствительны к типу напряженного состояния, в работе выполнена их сравнительная оценка с методом разгрузки с целью расширения области надежного определения предельнонапряженных участков массива пород. Область определения напряжений и удароопасности расширяется в сторону увеличения боковых нагрузок, действующих ортогонально оси скважины. Интервал определения 6б Е С0.5-2.5бсж], а осевых до 3.5бсж. Было установлено, что при таких осевых напряжениях происходит интенсивное разрушение ствола скважины в виде периодических раздутий .контура. Керн при этом извлекали з виде столбиков с отношением г/сЬ 1.6-1.8, где , с! — ^соответственно 'толщина и диаметр керна. При этем предложена

комплексная методика определения предельнонапряженных участков массива по >фитериям отнесения участков массива пород к удароопас-ш, получением по параметрам дискования керна и величинам разрушения стенок скважин.

Внедрение методик для определения степени удароопасности пород и оценки величин действующих напряжений и обнаружение в массиве предельнонапряженных участков массива пород осуществлено на рудниках АО"Апатит" и Ловозерского ГОКа. Таким образом, установив пре-дельновапряженные участки массива пород в окрестности выработки, необходимо выполнять профилактические мероприятия по предупреждению горных ударов.

Приконтурный массив, окружающий выработку и имеющий в поперечном сечении форму несовершенного (неправильного) кольца (в трех измерениях - форму толстостенного .цилиндра), совершает упругие колебания с частотой обусловленной геометрией, массой и его жесткостью. При этом в зависимости от частоты приконтурный массив имеет разнообразные формы колебаний известные как фигуры Хладни. Известно (Петухов И.14. .Егоров П.В.,Винокур Б.Ш.), что основным принципом предотвращения горных ударов, является создание защитной гоны (либо гоны неупругих деформаций, либо сплошной щели) в плоскости, ортогональной направлению максимальных действующих напряжений. Динамические проявления горного давления приконтурного массива пород приурочены к предельнонапряженным участкам. Эти участки характеризуются определенной величиной действующих напряжений и расстоянием от контура выработки до максимума опорного давления. Необходимо либо нарушить (по возможности исключить) упругие связи,либо изолировать удароопасную часть приконтурного массива от остального массива. Выполнение этих мероприятий позволяет уменьшить степень любых механических воздействий на приконтурный массив. При создании щели или гоны неупругих деформаций добиваются нескольких положительных моментов:

- ослабляются упругие связи между "объектом" (приконтурным массивом), который необходимо защитить, и "источником" (массив пород за зокок влияния выработки)за счет понижения модуля упругости, т.е. жесткости;

- частота колебаний объекта несколько понижается, а поскольку максимум опорного давления смещается вглубь массива,то частота"ис-точника" повышается. Это позволяет разгрузить и изменить (понизить)

форму колебаний прикснтурного массива или разделить упругие системы по .частоте. Поскольку характер упругой восстанавливавшей силы допускает только мягкое нагружение, то отсюда следует, что резонансные явления возможны лишь при соотношениях частот — ш/к <1, где (¿-частота вынужденных колебаний, к-частота собственных колебаний. Таким образом, разделение упругих систем по частоте позволяет избежать нежелательных резонансных явлений. Кроме того, щель или зона неупругих деформаций в этом случзе является демпферсм или тенью для волновых процессов. Качество демпфирования можно оценить по величине коэффициента динамичности:

3 - ¡1/к4+4п2ш2 /|/(к2-ы2)2+4п2ш2|

Зсли трением (п) пренебречь, то это выражение примет совсем простой вид: 3 - I к2/(к2-о2)|. При этом, если а>1, то демпфирование, осуществляемое зоной неупругих деформаций, эффективно (М.З.Коловский). При этом грубая оценка показывает, что частота "объекта" снижается более чем в /2'раз, а напряжения более чем в 2 раза. Скорость динамических воздействий снижается более чем в 6 раз. Приведен ряд конкретных способов профилактических мероприятий, основанных на виброизоляции краевых частей массива.

Известно, что для каждого месторождения необходимо конкретизировать и обосновывать параметры защитной зоны образуемой камуф-летным взрыванием шпуров иди бурением строчки разгрузочных скважин. Натурные исследования на Кировском руднике АО"АПАТИТ" позво-. лили выбрать оптимальный паспорт БВР и обосновать при этом параметры, защитной зоны.

Способ рааСурквопПЯ строчки пар я ллвлъ ньпс скважин основан на тем же принципе. Установлено, что в межскважкнных целиках локализованные напряжения (их концентрация) возрастают, по крайней мере, в э раз па сравнению с напряжениями а глубине массива -(за зоной влияния выработки), что способствует интенсивному созданию щели или зоны неупругих деформаций. Использование этого способа позволяет достичь следующего: создается защитная зона (с прямой и. обратной связью)с еысокой,развивающейся во времени податливостью (вследствие понижения величин модуля упругости), которая, -а принципа, может распространяться на вся глубину скважин ( в зависимости от уровня напряжений), что препятствует созданию условий для

накопления упругой энергии в приконтурной части массива и защищает его от.динамических воздействий и позволяет разделить упругие системы по частоте. При этом щель или зона неупругих деформаций является тенью для волновых процессов или демпфером и фильтром для ■низких частот.

Камуфлетное взрывание основано на аналогичном принципе - контур разгружается за счет образования зоны неупругих деформаций, состоящей из раздробленных пород и осуществляющей виброизоляцию приконтурного массива. В этих случаях степень динамических воздействий, выражаемая скоростью динамических воздействий, понижается более чем в 6 раз. При этом проверена технология, обеспечивающая снижение удароопасности пород при проходке выработок с помощью опережающего камуфлетного взрывания. Технология Енедрена на хибинских и ловозерских рудниках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

. В работе дано новое решение актуальной научной задачи по изучению механизма горных ударов,обоснованию модели горного удара;прогнозу и предупреждению удароопасности локальных участков массива пород в окрестности горных выработок на рудниках АО "Апатит" и Ло-возерского ГОКа.

1. Обоснована модель горного удара, учитывающая периодические • колебания упругих деформаций (сжатия - растяжения) массива и удовлетворяющих закону Гука. Модель позволяет определить реакцию структур различного масштабного уровня массива пород на динамические возмущегая в форме различных резонансных явлений. При этом потеря устойчивости устанавливается при превышении упругими знакопеременными деформациями своих предельных величин с возможным разрушением участка массиЕа.где произошло превышение. Установлено, что находящиеся близко к предельному состоянию удароопасные участки мзсспва под влиянием природных и техногенных факторов, обладают высокой чувствительностью к внешним динамическим воздействиям ь ссо-гветствкк с их валковым числом и собственной частотой (массовые гарьаы, взрывы на вторичном дроблении,взрывы при проходке и,кроме тоге,к везцущенкям, связанным с приливными явлениями и сезонной Ксраьнйм'гряосты! Ергшгоил Зём.'и), которые приводят к потере устойчивости массива пород на удароопасных участках.

Обоснована адекватность математического аппарата аналитической механики и математической физики для описания состояния иерархических структур массивов пород на стадии подготовки и реализации ДПГД. Установлено, что иерархия собственных частот колебаний массива отражает геометрическую иерархии структур различного масштабного уровня и их жесткостей. Отклик (реакция) конкретной структуры на любое динамическое воздействие соответствует ее волновому числу и частоте колебаний;

2. Обоснованы критерии отнесения предельнонапряженных участков массива пород в окрестности одиночной выработки к удароспзсным по параметрам дискования керна, отличающиеся тем, что установлена степень влияния каждой главной составляющей тензора напряжений на параметры дискования. При этом сбшш тип зависимостей ¿¡/с! -

(61,62,63) экспоненциальный с коэффициентами, линейно зависящими от типа напряженного состояния (здесь 1:1- средние толщины разыменованного керна, с1 - диаметр выбуриваемого керна);

По результатам математического и физического моделирования уточнен механизм дискования керна. Установлено, что дискование керна определяется действием растягивающих напряжений,действующих под основанием керна и достигающих максимальных значений на оси керна а массиве.

3. Разработан метод для прогнозной оценки напряжении в массиве пород и определения степени удароспасности в окрестности выработки по величине разрушения стенок скважины исходя иэ установленной эмпирической зависимости:

6д-6хС4(1-Н2)+0.4(1-К)+3]

где Я - радиус кривизны контура разрушения,

бд- напряжения, отвечающие за разрушение контура скважины, бх- напряжения, действующие в массиве на бесконечности.

На основе установленных закономерностей разработаны номограммы определения напряденки в массиве н степени его удариопаснсстк (категория удароопасности выработки), которые позволили разработать методики определения удароопасности. По результатам математического моделирования установлен механизм разрушения стенок скважины.

Сопоставление установленных зависимостей дясказания керна и

разрушения стенок скважин способствовало обоснованию комплексной методики прогноза степени удароопасности массива пород, применение которой значительно повышает надежность прогноза предельнонапрн-женных участков.

Показано, что применение метода дискования керна и метода по разрушению стенок скважин совместно с методом разгрузки значительно повышает надежность определения напряжений в массиве пород и расширяет диапазон уверенной сценки напряжений, по крайней мере, до 2.56о*.

А. Определены количественные показатели степени влияния структурных ослаблений, находящихся в кровле выработки, на напряженное состояние и удароопасность пород. При этом установлено,что нарушение, проходящее в кровле на расстоянии l<0.4h, увеличивает размеры пределненапряженного участка сечения выработки (площадь очага) в 13 раз (1- расстояние от трещины до свода выработки;h-высота выработки ); "

5. Изучение условий формирования и проявления горных ударов на рудниках АО"АПАТИТ" и Ловозерского ГОКа,позволило на основе полученных результатов о параметрах распределения опорных нагрузок в окрестности выработок обосновать ширину ззщитной зоны для применения локальных способов предотвращения горных ударов в условиях рудников АО"АПАТИТ" и разработать оптимальные паспорта ЕВР.

По результатам математического моделирования и натурным испытаниям определены оптимальные расстояния между разгрузочными скважинами. Изучен механизм разгружающего действия скважин в удароо-пасном массиве пород и обоснованы оптимальные параметры разгрузочных скважин для впатито-нефелиновых руд и вмещающих пород. Создавая вону неупруткх деформаций или щель, добиваются нескольких положительных моментов:

- ослабляются упругие связи между "объектом" и "источником" s3 счет понижения жесткости;

- частота колебаний объекта несколько понижается, а частота "источника" повышается, так как высокие напряжения перемешаются от контура в массив. Это позволяет разгрузить и тем самым понизить ферму колебаний "объекта" и разделить упругие системы по частоте, что позволяет избежать нежелательных резонансных явлений. Внедренные профилактические мероприятия по применению локальных способов борьбы с горными ударами позволили резко снизить количество горных

ударов на рудниках АО"Апатит". .

Методика прогноза горных ударов и способы их профилактики вошли в действующие на рудниках АО "Апатит" и Ловозерского ГСйа "Указания по безопасному ведению горных работ..." .

Экономический эффект от внедрения профилактических мероприятии составил 173 тыс. рублей в ценах 1990 года.

Основные положения диссертации опубликованы :

1. Физические аспекты прогноза удароопасности пород по параметрам вдавливания инденторов.-// Тезисы доклада на 2 Всесоюзной школе-семинаре " Физические основы прогнозирования разрушения горных пород" .- шрунзе, ИЛКМ, 1SS5, с. 84 (соавторы Иванов В.И..Савченко С.Н.)

2. Влияние составляющих тензора напряжений на оценку напряженного состояния пород по скоростям упругих волн.- В кн.: Геофизические способы контроля напряжений и деформаций / Под редакцией д-ра техн.наук М.Б.Курлени. Новосибирск, 1985,с. 3-6 (соавтор Иванов В.И.).

3. Напряженное состояние в окрестности забоя горной выработки// Тезисы доклада на 5 региональной конференции молоды: ученых. Мурманск, изд. Д.Т.НТО,1S87,с.6-7 (соавтор Мальцев В.А.).

4. Методические рекомендации по изучению напряженно-деформированного состояния горных пород на различных стадиях геологоразведочного процесса .- Москва, ННИКГЕОШЭОРМСИСТЕМ, 1987, 117с. (соавторы Горбунов Ю.Г. .Иванов В.И. .Козырев А.А.'.Панин В.И. ,Рубин-раут С.И..Тимофеев В.В..Ширяев A.A.).

5. Закономерности разрушения керна при бурении скважин как критерии прогноза удароопасности пород В кн.: Прогноз и предотвращение. горных ударов на рудных месторождениях .- CS. Научи . трудов 5-го координационного совещания по горным ударам. Апатиты, BS АН СССР, 1997, с. 78-84.(соавтор Иванов В.И.).

6. Указания по безопасному ведению горных работ на Ловозерс-ком месторождении, склонном к горным ударам.- Апатиты, KS АН СССР, 1998, 68с. (соавторы В.И.Иванов, Козырев A.A., Ловчиков А.В ., Бессонов И.И., Панин В.И., Боборыкин В.Н., Калашник А.И., и др.)

7. Исследование предвестников динамических, разрушении пород в натурных условиях // Тезисы доклада на 3-й Всесоюзной школе-семи-

каре "Физические основы прогнозирования разрушения горных пород".-Иркутск, 1985,0.63 (соавторы Козырев А.А.,Лоечиков А.В. ,ИвановВЛ1., Панин В.К., Тимофеев В.В.).

В. Влияние структурного ослабления на формирование удароопас-:-:ой гоны около выработки.- В кн.: Геомеханическое обеспечение разработки месторождений Кольского полуострова. Апатиты, КФ АН СССР, 1839, с.37-40. (соавтор Иванов В.И.).

9. Разработка способов снижения удэроопасности пород при проходке Еыработок с помощью камуфлеткого взрывания.- В кн.: Научно-технический прогресс в производственном объединении "АПАТИТ" :U.: ГИГХС,1959,с.116-125.(соавторы Юров А.С., Иванов В.И., Козырев А.А., Тряпицын В.U., Шнитов С.Н., Тимофеев В.Е.).

10. Временные указания по приведению выработок в неудароопас-ное состояние методом бурения разгрузочных скважин и шпуров на рудниках П0"Апатит". Апатиты-Кировск,1989,22с.(соавт. Иванов В.П., Козырев А.А.., Смирнов А.А.).

11. Влияние вида напряженного состояния на устойчивость выработок/Устойчивость выработок в сложных условиях/ ЛГИ.- Л.: 1990.-С.42-45.

12. Stress state Investigation In the rock bursts hazardous zone between an underground working and a joint by numerical methods." Computer methods and advantes In geomechanlcs. Beer, Boo-кег & Carter (EDS), 1931, BALKEMA, ROTTERDAM, ISSBN, 9061911893, pp. 1351-1353. (Ivanov V.I.).

13. Hello-geophysical and maon factors In the realization of the rock bursts and earthquakes.- Solar variability effects In the human environment. ESS 18 General Assembly Edinburgh, 6-10 April, 1932, Session ST IS/PS 16 (E.Kasatklna.O.Shimllov.O.Raspopov.)

14. Sudden expansion cf the magnetosphere associated with an-ti-SC .- Там же. (O.Shuriilov,E.Kasatklna,O.Raspopov.)

16. Численное моделирование напряженного состояния еабоя скважины при изучении процесса дискования керна //СТПРПИ, Мб,1992, с.3-13. (соавтор Иванов В.И.)

16. Указания по безопасному ведению горных работ на лкбккок^гл апатЕто-нефелиновых месторождениях, склонных к горным ударам. Апатиты, НЩ РАН, 1992 , 66с. (соавторы Иванов В.И., Козырев А.А., Панин Ь.К., Мальцев В.А. и др.)

17. Salens-Hello-Geophysical Factors in the realisation of the

Hock Bursts and Earthquakes. 43rd Arctic Science Conference Program and Proceeding,September 8-12,1992,pp.142, Valdez,Alaska,Session I. (E. A. Kasat klna, O.I. Shunil lov, О. M. Raspopov)

13.Профилактика ударсопасности пород с помощью разгрузочных

месторождениях.- Сб. научн. труд. 7-го Координационного совещания по горным ударам. Апатиты, КНЦ РАН,1993,С.82-S6.(соавтор В.И.Иза-

нов).

19.Концепция процесса подготовки и разрушения скальных массивов пород. (Tail же). С.90-99.

20.On practicable application cf gas phase as an Indicator of rock tectcncphyslcal state in construction of undergraund Storages. Geological and Confinement cf Toxic Wastes/"GE0CGNFINE-S3", Arnold, Sares&Cowe(eds.),1993 Balkema,Rotterdam,pp.93-9B.(Hlvln Y.A.&Petrcv

скважин.-В кн.: Прогноз и предотвращение горных ударов на рудных