автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Исследование напряженно-деформированного состояния массива при статическом и динамическом нагружении для разработки эффективных параметров горных работ в сложных геологических условиях

РГВ 00 1 5 МАЙ 1393

Министерство науки, высшей школы и технической политики Российской Федерации

Московский государственный открытый университет

На правах рукописи

Кандидат технических наук Андрей Евгеньевич КУСОВ

УДК 022.831.02:539.2/.8

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ЭФФЕКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГОРНЫХ РАБОТ В СЛОЖНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Специальности: 05.15.02 — «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» 05.15.11 — «Физические процессы горного производства»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1992

Работа выполнена в ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Институте горного дела им. А.А.Ско-чннского.

Официальные оппоненты:

проф., докт.техн.наук В.М.Гудков, проф., докт.техн.наук Г.Я.Новик, докт.техн.наук Е.С.Киселев.

Водуцая организация - Институт проблем комплексного оовоения недр Российской академии наук.

Автореферат диссертации разослан " » (^-ДрСи1^ юэЗг.

Сацпта диссертации состоится " " 199^ г.

£ чао на заседании специализированного совета Д 052.20.01

Московского государственного открытого университета.

С диссертацией можно ознакомиться в секретариате ученого совета Московского государственного открытого университета.

Отзывы в двух вкземплярах просим направлять по адресу:129805, г. Москва, уд. Павла Корчагина, 22.

Ученый секретарь специализированного совета доц., канд.техн.наух

Ю.Н.ЗАХАРОВ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Одной из основных проблем работы угольных и рудных предприятий в настоящее время является разработка высокопроизводительных технологий для выемки угля и руды в сложных горно-геологических условиях и с увеличением глубины разработки месторождений полезных ископаемых. .......

При разработке месторождений в сложных геологических условиях резко изменяется характер проявления горного давления, происходит интенсивное деформирование и обрушение горных пород, значительный рост нагрузок на крепи.При этом особенно актуальной становится проблема изучения проявлений горного давления,решения вопросов, связанных о комплексным исследованием напряженно-деформированного состояния массива пород, механизма взаимодействия статических и динамических полей напряжений и деформаций, обусловленных протекающими в массиве природными и технологическими процессами. Исследование этих вопросов позволяет разработать наиболее рациональные параметры систем разработки, способы управления горным давлением в очистных и подготовительных выработках, охемы расположения, способы поддержания капитальных и подготовительных выработок, способы управления кровлей, параметры буровзрывных работ и подойти к решению пр о б лё м "" подземной добычи, связанных о экологическими вопросами и наиболее полным извлечением запасов полезных ископаемых.

Надежность и результативность этих исследований и разработок во многом зависит от эффективности применяемых экспериментальных методов и возможности достоверного и точного использования полученных данных.

В наотоящэе время значительное внимание уделяется вопросам применения и совершенствования методов и средств для исследования эадач механики горных пород и приближения их к требованиям и запросам горного производства. При этом методы, основанные на фиэическом моделировании, являются наиболее эффективными, а в ряде случаев и единственными, позволявшими исследовать напряженное оостояние массива и подземных сооружений и получить данные для инженерного решения проблем разработки полезных ископаемых.

Однако используемые методы исследований статических и динамических процессов в горном массиве имеют'ряд недостатков, связанных с невозможностью изучения процессов горного производства в объемной постановке, с отсутствием надежных методов исследования волновых процессов в др. Всо ото одерживает расширение екс-периментальных работ и получение необходимой информации для установления закономерностей протекающих в массиве процессов.

Процессы, протекающие в массиве при наличии сложных горногеологических условий, отличаются особой сложностью и требуют тщательного выполнения критериев моделирования. В этой связи установление эффективных параметров горных работ при разработке угольных и рудных месторождений в сложных горно-геологических условиях на основе использования комплекса методов физического моделирования, позволяющего получить более точную информацию при исследовании различных квазистатических и динамических процессов , в массиве, а также на основе разработки и совершенствования новых методов нагружения и фиксации напряженного состояния моделей массива, является актуальной задачей и сокращает сроки проведения исследований и затраты на них. .....

Целью работы является разработка и обоснование параметров • горных работ в сложных геологических условиях на основе исследования методами физического моделирования геомеханичеоких процессов, происходящих в массиве горных пород.

Идея работы заключается в установлении закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния горного массива при статическом и динамическом нагружении для эффективного ведения буровзрывных работ . и повышения устойчивости выработок в сложных горно-геологических условиях.'

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована:

представительным объемом экспериментальных лабораторных (более 200 моделей) и полигонных исследований по определению распре деления полей напряжений и деформаций в массиве при изучении различных технологических процессов горного производства;^

применением методов флзическогоТладёлвроваиия при выполнении требований теории Подобия; применением методов математической статистики с использованием для обработки давних ЭВМ;

удовлетворительной сходимостью результатов лабораторных и промышленных данных при значении коэффициентов корреляции 0,600,85 и их надежности больше 2,6;

положительным опытом использования основных выводов и рекомендаций диссертации на шахтах и рудниках Донецкого бассейна, Дальнего Востока, Грузии с получением фактического экономического эффекта.

Методы исследований.В настоящей работе использован комплексный метод решения поставленных задач, включающий научное обобщение и анализ теоретических и экспериментальных исследований напряженного состояния массива и процессов горного производства в нашей стране и за рубежом, аналитические исследования, методы математической статистики с использованием ЭВМ, лабораторное моделирование на оптически-чувствительных и эквивалентных материалах с использованием процесса электровзрыва металлических проводников,стендовое моделирование в полигонных условиях с использованием тензо- и термочувствительных элементов, шахтные инструментальные наблюдения за поведением массива в очистных и подготовительных выработках, технико-экономический анализ, опытно-' промышленные испытания и внедрение разработок в шахтных условиях. Научные положения, выносимые на защиту:

способы моделирования воздействия взрыва зарядов ВВ на массив горных пород с помощью электровзрыва металлических проводников и определения параметров волн напряжений в объемных моделях при асследовании динамических процессов в массиве;

способы нагружения по заданным схемам и определения напряженно-деформированного соотояния объемных моделей при исследовании .квазистатических процессов в массиве;

закономерности взаимодействия волн напряжений с горными выработками при динамическом нагружении массива;

метода определения энергетических параметров волн напряжений при воздействии на массив газодинамическими источниками нагруже-ния; параметры способов отбойки угля пневмопатронами на крутых пластах;

закономерности изменения напряженного состояния горных выработок на больших глубинах при охране их целиками угля;

закономерности изменения напряженного соотояния горных вира- ',• : боток при разработке пологих пластов на больших глубинах и парз'г • мэтры опоообов их охраны, основанные на выемке плаота над выработки«! разгрузочной лавой и проведением разгрузочных скважин из пластовых выработок;

закономерности изменения напряженного состояния подготовительных выработок в неустойчивых породах при различной последо-

вательности их проведения в массиве и расположении относительно пласта; ,

закономерности изменения напряженного состояния охранных целиков вертикальных стволов; параметры их изменения в прочных вмещающих породах рудных месторождений;

закономерности изменения напряженно-деформированного состояния массива пород труднообрушаемой кровли при изменении основных горно-геологических параметров; расположение зон рационального размещения скважинных зарядов ВВ при разупрочнении труднообруша-омой кровли.

Научная новизна работы заключается в следующем:

разработана методика динамического нагружения моделей горного массива, основанная на электровэрыве металлических проводников; получена аналитическая зависимость, обеспечивапцая выполнение критериев подобия при моделировании взрыва зарядов ВВ и позволяющая определить параметры проводников, исходя из параметров зарядов ВВ, свойств вмещающих пород и условий моделирования;разработана методика исследования в объемной постановке напряженного состояния массива пород при динамическом нагружении с возмож--ностыо определения компонент тензора напряжений, оонованная на фиксировании смещения меток, установленных внутри объема моделей из прозрачных материалов; .

разработана методика исследования в объемной постановке напряженно-деформированного состояния массива горных пород при квазпстатическом нагружении с возможностью определения компонент тензора напряжений в любой точке модели^ основанная на аффекте интерферометрии световых лучей при просвечивании моделей из оп-' ткчески чувствительных материалов когерентными источниками света;

установлены зависимости коэффициентов динамической концентрации напряжений на контурах выработок от формы выработок и параметров взр^вкоН нагрузки;

разработана методика измерения в полигонных условиях параметров волн напряжений при взрыве газодинамических источников нагружения массива; установлены закономерности изменения температуры и давления в волне;

установлены зависимости изменения величины нормальных налря-кений на контуре горных выработок при охране их целиками угля на больших глубинах при изменении'глубины расположения выработок и расстояния до фронта очистных работ;

установлены зависимости величии нормальных напряжений на коптуре выработок при изменении параметров разгрузочной лавы и длины разгрузочных скважин;

установлены зависимости величины напряжений па контуре выработок и во вмещающем массиве" при изменении последовательности проведения подготовительных выработок в массиве относительно пласта и при изменении глубины их расположения;

установлены зависимости изменения величины касательных напряжений и смещений в охранных целиках, нормальных напряжений на контуре вертикальных стволов при изменении размеров охранных'целиков и глубины разработки рудных месторождений в крепких поро--Дах;

установлен волновой характер распределения'нормальных деформаций и напряжо1шй в массиве труднообрушаомой кровли; определены закономерности влияния основных горно-геологических факторов на распределение деформаций и напряжений в кровле;

установлены зависимости величины зоны разупрочнения от напряженного состояния массива труднообрушаемой кровли; определены зоны рационального размещения скважинных зарядов ВВ в массиве пород кровли; разработана методика выбора параметров опережения взрыва зарядов ВВ относительно линии очистного забоя. Практическая ценность работы состоит в следующем: обоснована возможность и разработаю методики исследования статических и динамических задач горного производства на объем-пых .моделях, позволяющие фиксировать изменение напряженного состояния в любой точке моделируемого массива;

разработана методика моделирования взрыва зарядов ВВ, основанная на создании динамических нагрузок в моделях путем электровзрыва металлических проводников, разработана конструкция лабораторной динамической установки, позволяющей регистрировать волновые процессы и фиксировать параметры напряженного состояния^ при нагружшйи ; ''

разработана конструкция стендов для комплексного статическо- -го п динамического нагружения объемных "моделей"массива горных пород, обеспечивающая возможность пртложёнйя~нагрузок в заданных точках исследуемых моделей н позволяющая моделировать различные

параметры технологий при исследовании процессов горного производства ;

определен комплеко параметров воздействия на горный массив газодинамическими источниками нагружения и обоснована возможность их использования в шахтах, опасных по газу и шгли!_ разработаны технологии расположения в массиве источников газодинамического пагружения, обеспечивающих эффективное разупрочнение угля на крутых пластах;

экспериментально обоснованы способы, направленные на повышение устойчивости горних выработок, и их параметры; эти способы основаны на создании в массиве зон разгрузки за счет проведения выработок с подрывкой почвы пласта и сохранения сплошности кровли, выемки пласта над выработками разгрузочной лавой и изменения последовательности проведения выработок в массиве;

экспериментально обоснована возможность уменьшения охранных целиков вертикальных стволов на рудных кзсторожденпях и разработаны рекомендации по уменьшению расстояния от фронта очистгагх работ до ствола при наличии прочных вмещающих пород; ' '

определены зоны рационального расположения скшшшшх зарядов ВВ для эффективного разупрочнения труднообрушаемой кровли; разработаны рекомендации по выбору расстояния от линии очистного забоя до зарядов ВВ на момент взрыва.

Реализация работы. Разработанные в диссертации способы исследования напряжений и деформаций в моделях массива горякх пород при статическом в динамическом нагружешш, способы создания динамических нагрузок в моделях путем электровзршза металлических проводников, способа нагрукения по заданным схема'.: объемных моделей, аппаратура и стендовые установки для реализации даншк способов внедрены в практику экспериментальных лабораторных и полигонных исследований; на их основе составлен и утвержден ряд католических положений к указаний по применена» котодов физического моделирования при исследовании процессов горного производства а инструкций по эксплуатации разработанных установок; "Инструкция по зксплуатпциа скоростной фоторегиотрирухвдей установки при исследовании параметров действия взрыва в .среде о помощью моделирования", "Методические положения по применению методов физического моделирования для опредзления параметров передового торпедирования при отработке пластов с труднообрушаэмыми кровлями" и др.

Результаты исследований, проведенных методами физического моделирования, использованы при разработке "Инструкции по выбору способа и параметров разупрочнения кровля на выемочных участках". Рекомендации по выбору параметров буровзрывных работ использованы на шахтах ПО "Краснодонуголь",ПО "Ровеяькиаятрацит",П0 "Груз-утоль". Исследования напряженно-деформированного состояния подземных сооружений и вмещавдего массива использованы при разработке технологий по охране горизонтальных и вертикальных выработок на шахтах угольных и рудных месторождений ПО "Торозантрацит", ПО "Павлоградуголь", ПО "Свердяовантрацит", ПО "Амурзолото". Разработки по технологии применения газодинамических источников нагрукения припяты к внедрению на шахтах КНДР. Экономический эффект от внедрения результатов исследований составляет свыше Г млн.руб. •■ ■

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на П Всесоюзном семинаре по горной геофизике (Тбилиси, 1983), ХШ конференции ИПКОН АН СССР (Москва, 1984), 1У Республиканской конференции "Молодые ученые - научно-техническому прогрессу в угольпой промышленности" (Допоцк, 1984); Ш Всесоюзном семинаре по горной геофизике (Батуми, 1985); УШ Республиканской научно-технической конференции (Кохтла-Ярве; 1986); Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов рольной промышленности"о"участием стран-членов СЭВ (Москва, 1987);1У Всесоюзном семинаре по горной геофизике (Тбилиси,1987); Всесоюзной научной школе "Деформирование и разрушение материалов с дефектами и динамические явления в горных породах и выработках" (Симферополь, 1987); Всесоюзной научно-технической конференции "Вычислительный эксперимент и его применение в исследованиях при разработке' вцсокопроизводателышх и апологически чистых технологий добычи угля" (Москва, 1989); Всесоюзной научно-технической конференции "Теория и практика проектирования, строительства и эксплуатация высокопроизводительных подземных выработок". (Москва, 1990); IX Всесоюзной конференции ло механике горных пород (Бишкек, 1990). .•'

Дубликат»!. Содержание диссертации отрааено в 51 печатной : работе, включая 15 авторских свидетельств и патентов на изобретения.

Объем рпботн. Диссертация, состоит из введения, 5 разделов, заключения, списка использованной литературы из 217 наименований а приложений, изложена на 272 стр. машинописного текста, содер-

жит II таблиц и 92 иллюстрации. Общий,объем работы составляет 403 стр.

Автор выражает глубокую признательность проф.,д.т.н. Г.А.Каткову, д.т.н. С.И.Мультанову за методическую помощь и консультации дри выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОШ

В первой главе диссертации рассматривается связь напряженно-деформированного состояния горного массива с протекающими в нем природными и технологическими процессами, обусловленными статическими и динамическими проявлениями горного давления, проведе- . ниеи подготовительных выработок, очистными и буровзрывными работами и другими процессами. От напрагенно-деформировапного состояния массива горних пород существенно зависит эксплуатационное состояние подготовительна и очистных выработок, расчет устойчивости целиков, выбор рациональных решзмоз буровзрывных работ,' средств воздействия на массив и многие другие параметры горних работ.Вследствие этого необходимо исследовать протокапуго в сивз физические процессы и определяемые ими закономерности изменения напряженно-деформированного состояния. '

Данные физические процесса, ш правило, отличатся болызой сложностью и описываются системой двффоронциалышх уравнений s условий однозначности (граничных условий) с большим количеством переменных. Аналитическое реиопяо таких задач наталкивается■на серьезные трудясоти. В вахтках условиях определенно налряаонного состояния массива возможно только косвенными методами (оеЛсмо-нкустические методы, репврвно замернка станции и т.д.), позволявшими получить неполную информации о ого состоянии по измэне-ншо измеряемого сигнала па границе массива иле в процеосо прохождения его через породу.

• В связи с этим большое значение приобретает развятво катодов физического моделирования, основанных на имитации в"лабораторных" и стендовых условиях физических а механических процессов, прото-кавдах в горном массиве. При етом главной задачей кододкровапЕЛ является определение по экспериментальным данкдм характера п параметров процессов в натурных условиях. Всесторонняя разработка теоретических положений в техники моделирования позволяет применять его при решении широкого класса задач механика горных пород со сложными граничными условиями а распределением нагрузок. Для

этого на основании теории размерностей и <Я"-теоремы составляются уравнения связи и подготавливается модель для проведения экспериментов. Основной задачей при этом является установление требований, котором должна удовлетворять модель, чтобы процессы, происходящие в ней, были подобны процессам, протекающим в натурных условиях.

Проведенный сравнительный анализ методов исследования напря-кенно-деформярованного состояния массива, основанных на использовании различных материалов, средств регистрации и " измерении параметров статических и динамических полей напряжений и деформаций, позволил доказать оптимальность возможностей оптических методов для исследования массива горных пород. Достоинством их является определение компонент тензора напряжений,деформаций или смещений по всему полю или объему модели. В необходимых случаях для повышения точности исследований необходимо использование других методов физического моделирования (гензсиэтрических сеток, эквивалентных материалов, стендового моделирования и др.).

Выбор комплекса метода исследований и измерительной аппаратуры для каждой задачи осуществляется с учетом цели доследований, состояния массива пород (фпзико-кехашгчоскяв свойства, тре-щиноватость; анизотропия и т.д.), требуемой информативности и точности исследований, длительности' и трудоемкости проведения эксперимента.

Данный подход наиболее эффективен для исследования напряжои-ио-доформврованвого состояния мссоигд в сложных горно-геологича-ских услозиях, что позволяет, во-первпх, создавать и воспроизводить любое напряденное состояние пассива горних пород; во-вторых, практически не ограничивает возможности.падежного измерения параметров статического и динамичоского-полей напряжений и деформаций с привлечением дта этой цели современных измерительных средств. - -

Вторая глава посвящоиа основам задачам, требуядвд дальней--' сего развития и соверпепствованяя при последовании напряженного состояния массива методами оптического моделирования, К дам от-" носятся обеспеченно гознсетгости исследования нроцессоз' горного производства.в трэхмериой (объемной) постановке, позволяадоЯ• ваи-болоо полно описать реальное поведете массива и подземных сооружений, а также моделирование взаимодействия статических и ди-яашчеоких процеооов л массива* с возможность» обеспечить при стой выполнение необходимых критериев теории подобия.

Теоретическим обоснованием правомерности моделирования напряженного состояния маосива при статическом в динамическою на-гружении является инвариантный анализ уравнений теории упругости, определяющих данную задачу: уравнаний равновесия, Коша, закона Гука к граничных условий. Общее решение для краевой динамической задачи теории упругости записывается в виде следующих критериев подобия: .................__

\ £ £4г I ЕГ I I

где р - сосредоточенная сила; д -ускорение свободного падения; I - линейный размер; Е - модуль Юнга; Ь - характерное" вреди волнового процэсоа; и- смещение; V- скорость распространения волн напряжений; 0 - коэффициент Пуассона.

При моделировании квазистатистическах процессов выполняются

только критерии, в которые входят отатичэокиэ параметра. .....

Нагрукзнио и псолодоваппо МОДалпй пппиаяптафпя ц-раятгд ПДО-око-напряженпого состояния, плоской деформации к в объемной постановке. Объемное моделирование является наиболее инфорттввшя а учитывающим реальное состояние трахморкого горного массива." Плоская деформация и плоско-напрякоиное состояние являются частными случаяма решения объемной задачи. - ....

Дяп исследования эсдач кохавикп горпюс пород в объемной постановке разработаны и оапатоитованы новие метода, позволяемо исследовать измэнение напряженно-деформированного состояния а ЛгХЗой точке объемных иоделой. При атом ыодзлп поолз ыагрупенш». не разделяются на срезы, что позволяет исследовать на одяоЗ и той не модели развитие технологического процэсоа вевромеап.

Для определения кошонент тензора напряжений в объе^а_шдэлз_ ~цри"'даШЖбско55 югруяе'нйи разработай способ, оопсвангий-"на раэиэщекйи каток в объема моделей 'ко прозрачных материалов, фиксирования 22 смеяошш- с покощьа скоростной фоторзгимрацаи. • Расчет параметров вэрнвпоВ нагрузки производится по уравнениям:

10

С '>»5 -

гдэ Ц-, - смещенио меток; г - расстояние от места динамического воздействия; - нормальное напряжение; £ - нормальная деформация; с - скорость распространения волны; Л,р,- константы Дяме.

Данный способ позволяет также существенно расширить класс материалов, применяемых для моделирования, единственны!.: требовав нием к которым является прозрачность. Количество и расположение закладываемых в модель меток определяется исходя из характера решаемой задачи.

Для достоверного перенесения результатов моделирования на натурные условия необходимо выполнение критериев подобия при изготовлении и нагрукекии моделей. Проведенные исследования показали, что существующие методы моделирования взрыва в лабораторных условиях (азид свинца,ТЭН) не позволяют выполнить требования теории подобия дач широкого класса взрывных работ, например, взрыва сипажишшх зарядов в крепких породах. Так, исходя из условий подобия, для моделирования па оптически чувствительных материалах взрыва сквачишЕшх зарядов ЕВ массой 200 кз\ диа-мотром ВВ 60-70 им в крепких и средней крепости породах типа песчаника,'необходима длительность воли капрякенпЗ в модели порядка 5-0> В то-яо время полученные значения длительности волн напряжений при взрыве реально используемых при моделировании взрнва кикрозорядов азида свинца диаметром 3-6 ш, даже в вн-оокомодудьных вещоотвах типа пдокспглаоа, составляет 10-15"Ю~°о. Кроме того, процесс детонации для такого малого количества ЕВ нестабилен, в результата чего возможен разброс параметров действия взрыва.

С целью получения полезной и безопасной методики динамического Еагрукеивя моделей был разработан способ, осповашшм на элек-тровзриве металлических проводников, при котором происходит физический вффзкт фазового перехода металла проводника в внеоко-•гсшоратурпуп'шизру за счет; прохода чораз проводник электрического заряда большой энергийГ

Исследования злоктровзрнва проводников показали возможность пгковошот псрг:«8тров волн иапряг.еп'лй в модели: даиеяыюсгя, яшад» папряпоггал, пииульса и ввергая з 3-4 раза при таксц .~а' даашзопо' изменевЕ-ч 'днакетра' йзтадкач'ебкях проводвшй"н" вйврйЩ" гарядннх конденсаторов. Получошшо результат« покааалп погаси-пооть использования алектровзрыва метшшчеоках проводников для моделирования взрыва зарядов ЕВ, используемых, например, при торпедирования труднообрукаомоН кровли.

Выведена аналитическая зависимость,обеспечивающая выполнение критериев подобия при моделировании взрыва зарядов ВВ и позволя-_ющая__определить требуемый диаметр металлических проводников с£„(м), исходя из диаметра зарядов ВВ DBi , свойств вмещающих пород и условий моделирования^ __

....."Км в

dnsKíKs— ~ —'

где Кх - коэффициент, определяемый критериями теории подобия для моделирования динамических; процессов;'- соотношением геометрического масштаба и масштаба скоростей звука с„/см ¿'породе и модели: Л'х» tucMJCHcM ; Ks - коэффициент, определяемый длительностью волн . напряжений íag при взрыве зарядов ВВ в породе и зависящий от физико-механических свойств пород и диаметра зарядов ВВ: Кв- t4í/í4á; А, В - эмпирические коэффициенты, определяемые длительностью волн напряжений f41 в модели: tu => = Ada-b В и зависящие от материала моделей, материала и длины" металлических проводников и энергии зарядных конденсаторов. Для стандартных сквакишшх зарядов ВВ порядка 200 кг при Hit « = 60-70 мм, крепких вмещающих породах,модуле упругости материала • моделей 0,2+0,5 Ша;медннх проводниках диаметром 1,5*3«I0~\¡ и энергии зарядных конденсаторов 1,5'Ю3 Дж порядок козффяцион-тов следующий: Kt = 0,015; К3 = 0,075; Д= 0,25; 3= 1,7»Ю"4. '

Дополнительный возможности' по приближению физического воздействия на модель при алектровзрыве металлических проводников к процессам, происходящим при взрыве заряда ВВ в массиве, дает разработанный способ влектровзрыва, при котором проводник располагается в слое логкоиспаряемого вещества, а в цепь электрического заряда включается индуктивность. Это.позволяет более полно имитировать действие газового фактора при взршзз а расширить моделируемый диапазон длин волн напряаений.

Для исследования квазистатических процоссоз в горном массиве разработан способ определения компонент тензора напряжений в любой точке трехмерных моделей .пра различных стадиях исследуемого процесса,без разрушения моделей. Способ основан на просвечивании моделей из оптически чувствительных материалов'по двум взаимно перпендикулярным направлениям когерентными источниками света пра вертикальной и горизонтальной поляризации сватовых пучков. При этом фотоприемниками регистрируется интенсивность свата, образованная в результате интерферометрии рабочих и опорных пучков.

Информация о прохождении света собирается интегрально по всему объвту цодели, что позволяет определять напряженное состояние маооива даяе при наличии в нем нарушений оплошности - слоистого отроения а выработок. Компоненты тензора напряжений г1 в каждой точке определяются из решения оиотеш интегральных уравнений:

свойства материала модели в продольном а поперечном направлениях; Л - длина волга овета; - порядок интерференционных полоо;

- оветовой путь лучей в модели ( 1=1,2); индексы А, В-ноправления просвечивания; индексы I, 2 - направления поляризации света.

Реализация данных споообов и определение параметров напря-попно-дефоршфованного состояния моделируемого маосива производится о помочью коиплекоа разработанной аппаратуры.

Для ооэдания в объемных моделях массива неравномерного статического и динамического напряженного ооотояния разработаны отоиды для силового нагружения. Конструкция отендов, онабженных трэхвоординатныш вертикальными и горизонтальными направляющими для перемещения нагрузочных узлов, позволяет создавать любую комбинацию нагрузок в каждой точке модели по заданным схемам.

Исследования параметров волн напряжений пра буровзрывных работах производятся ■ на лабораторной установке, вобранной на базе саороотной камеры ВФУ-1 и позволяющей синхронизировать в микро-• секундной диапазоне процзооы взрыва в модели, оовещенив модели и фиксирование параметров напряженного ооотояния. Установка оодор-елт различию варианты фиксирующих камор (ЯЯВ-2, ВФУ-1) и уялоа ооздакая дянамачаоких нагрузок (ввршз мякроааряда ВВ, алектро-взрю проводнакоа).Освощегаа моделей производится лазером 0ПЛ-20, Екаудъсиой лашоЗ ИСШ-400, либо разработанной оригинальной охе-коЗ алзатровзрыза иэталгаческвх проводников а воздуха о длительность» вспкехи 1-з-кг3 о.

Установка фиксирует динамические процеооы а режимах покадровой съеьгш а фотохронографа.

Разработанная аппаратура позволяет определять параметры волн напряжений по величине смещения, фиксируемого на пленке о увеличением в 20-40 раз, или по изменению интерференционных полос в модели при частоте оъемки до 2 млн. кадров в минуту. Плотнооть энергии волн напряжений, создаваемых в моделях электровзрывом проводников,составляет около Б-Ю-К^ДжЛЛчто создает в моделях область разрушения диаметром 0,10-0,15 м.

Данный комплекс разработанных методов и аппаратуры позволяет исследовать широкий диапазон параметров горных работ, связанных о изменением напряженно-деформированного соотояния массива пород при статическом и динамическом нагружении.

Третья глава поовящена исследованию динамических процеооов в горном массиве для определения эффективных параметров буровзрывных работ в сложных горно-геологических условиях. Динамическое разрушение горных пород вокруг выработок обусловлено высокий уровнем напряжений,превосходящим их дкнамичбекуи прочность. Определяющее значение при этом имеют процессы дифракции и интерференция волновых полей напряжений, ведущие к образованию динамической концентрации контурнах напряжений, превосходящих предэЛ прочпости шещаицих пород,особенно в слоеных гэслогичеохих условиях, при наличии слабых вмещающих пород.

Исследования взаимодействия волн напряжений при взрыве микрозаряда азида свинца и електровзрыве проводников с выработка:« различной формы на моделях из оптичеоки-чувотвнтольных материалов СКУ-10, 16-ШТ&А и др. позволили определить коэффициент динамической концентрации напряжений на контуре выработок в зависимости от радиуса закругления угловых зон выработок, соотношения их линейных размеров и утла падения на них воля напряжений. Коэффициент динамической концентрации напряжений определялся по аааасышстя: Ке » тс(1--0)гп , гдГт^- корядок айтер^^щибннюГ' полос в исследуемой точке модели в момент врокеип I ; т - порядок иолоо в той ко точка и момент времени в модели без выработок.

Показано, что максимальная концентрация напряжений вокруг выработок создается _ при угле падения волны тг/*- к кровле выработка. При отношении радиуса пакруглетш угловых зон выработка к длине волны Л в диапазоне т/л я 0,25-0,5 происходит яиачитель-ное возрастание концентрации напряжений. Анализ подученных экспериментальных результатов показал,что динашчесхая ненцеятрацгя напряжений на контуре выработок существенно гчшиозт от геометрических факторов взаимодействия и параметров буровзрывных работ;

при изменении угла падения волн на выработку,т.е. при проведении буровзрывных работ в различных чаотях горного массива и изменении формы выработки, значения Kt изменяются в 2-3 раза. Снижение эффекта концентрации напряжений на контуре выработок может быть достигнуто за счет получения более коротких длин волн при проведении буровзрывных работ о длиной волны, равной или меньше поперечных размеров выработок.

С целью разработки и обоснования параметров динамического воздействия на массив и добычи угля в шахтах, опасных по газу и пыли, были исследованы энергетические характеристики волн напряжений при работе газодинамических источников нагружения массива. В настоящее время шахты, отнеоенные к Ш категории и сверхкате-горным, составляют более половины действующих шахт, причем число таких шахт постоянно увеличивается в связи с развитием горных работ на нижележащих горизонтах. Одним из способов, обеспечивающих безопасность взрывных работ в таких гэологичеоких условиях, является отбойка угля о использованием энергии сжатого воздуха высокого давления.

Для иоследования параметров воздействия на массив средств беопламенной отбойки (пневмопатронов) разработана стендовая установка для измерения характеристик волн напряжений. В качестве модели шпура была использована толстостенная металлическая труба-камера. Энергетические характеристики волн напряжений - давление, скорость волны, температура - фиксировались датчиками давления на оонове тензорэзисторов и температуры на основе термопар.

Исследование волновых процосоов при моделировании в стендовых условиях взрыва пневмопатрона показало,что продолжительность" импульса напряжений составляет около 0,1 о, скорость движения волны в ппуре 500 м/с, давление на стенках шпура 320 Ша, т.е. равно 50% начального давления в рабочей камере пневмопатрона.

Расчет амплитуд температур в волне о учетом высокой динамичности процесса и инерционности термопар производился по формулам: Г»,, ° С r¡.( - Г, )/(f - е ~АйТ ) - при возраотанпи и Тта, = *(Г| Tt при убывании температуры, где rj+, , T¿ -

значения температуры на краях интервала дт; JJ - постоянная времена термопары.

Полученный диапазон изменения температур ( Гтал = -50-+350°С) при длительности пика температуры около 0,02 о позволил доказать возможность применения динамических источников нагружения в шахтах, опасных по газу и шш,

На основании исследований динамически* процеооов иотвченм воздуха при взрыве пневмопатронов разработаны принципиально новые конструкции газодинамических иоточников нагружения о конусообразными золотниками и пневмогццродинамичеокие патроны,позволяющие оптимизировать разрушающее воздействие на маооив ва очет получения однородного фронта волны по длине охважинн.

Определенные при моделировании в стендовых условиях параметры воздействия на масоив послужили ооновой для разработка технологий отбойки угля пневмопатронами дня крутых Пластов о одновременным управлением кровлей. Технологии оонованы на проходке рав-ревных почей по пласту на расстоянии уотойчивого пролета кровли друт от друга о опережением очистных работ, возведением опорных ' целиков на цементной или фоофогипоовов основе о последующим погашением целиков взрыванием в них пневмопатронов.

Предлагаемые рекомендации по отбойке угля пневыопйтронЕШ г управлению кровлей приняты к внедрению на шахтах КВДР.

В четвертой главе рассмотрены вопроси разработка параметров технологических решений, обеспечивавдие устойчивое состояние выработок и вмещающего масоива ва оонове определения изменения па" пряженно-деформи^ванТюго состояния горных пород при иссд адова нии квазистатических процессов в сложных горпо-гоалогических условиях.

Бее бАльове значение приобретает проблема обеспечения усто2~ чмооти подготовительных выработок. Устойчивость основшх еа-клоияых выработок и магистральных штреков является одним из ре- • иапцих Факторов обеспечения эффективного ведения горних работ. В связи с постоя [¡та увеличенном глубины разработка в Доаещоа бассейне в настоящее время 160 шахт ведут разработку на глубина бслаа 600 и. Ыа ряде глубоких вахт екегодно ремонтируется до 30—405» общей протяженности адработок; при стой данкиз работа мало механизированы! Поэтому повизэнвз производительности работ по вяемке угля невозможно баз улучшения устойчивости горных выработок.

Устойчивость выработок зависит от способов ах проведения а охраны а конструкции установленных крепоЕ.Ддя слоакых горно-гео-логичоских условий разработки а, особенно большх глубин, на первое место выходит способ охраны выработок. Практика ведения горных работ на больших глубинах в Донецком бассоВне покалывает, что основным направлением решения проблемы, охраны выработок является расположение и поддержание основных подготовительных выработок в зонах разгрузки. При зтсы необходлмо выбрать оптвмадь-

вне способы оборудования разгруженной зоны в массиве в конкретных горно-геологических условиях и решить вопрос сохранения зон разгрузки в течение срока службы подготовительных выработок.

С целью обоснования эффективных параметров различных способов охраны главных выработок в работе рассмотрены основные охемы охраны выработок, типичные для глубоких шахт Донбасса. Главные горные выработки, поддерживаемые' в течение времени выемки угля в пределах шахтного поля или его части в условиях больших глубин разработки, проводятся половили и по пласту угля о присечкой пород кровли и почвы пласта; при этом охрана таких выработок на больших глубинах осуществляется, как правило, предохранительными целиками угля. Были исследованы вопросы воздействия горного давления на наклонные выработки (уклоны, бремсберги) и окружающие их целики угля при плаотовом и полевом способах расположения выработок, а также изменение напряженного состояния массива при увеличении глубины разработки и приближении к выработкам зоны очистных работ. В качестве метода исследований использовалось физическое моделирование на оптически-чувствительных материалах. Модолировались основные факторы: физико-механические свойства пород, мощность пласта, 'геометрия нооднородноотей и др., оказывающие определяющее влияние на формирование напряженно-деформированного состояния маосира и ого изменение при проведении в массиве выработок и образовании зон разгрузки."

На глубоких шахтах Донбасса около в0% шахтопластов имеет мощность до I и, пологие пласты составляют также примерно 80$. Кровля и почва пластов з основном содержит аргиллиты и ачовролп-ти. Базовой была принята схема расположения выработок, по которой подготовка уклонной или бремсберговой чаоти пата, панели и блока осуществляется тремя наклонными выработками.

Модели размером 0,6x0,4 и изготавливались из впокоиэлаотика и полиакриламида, масштаб моделирования был принят 1:250. При-грузка модели имитировала глубину разработки з пределах 6001200 и.

Исследовались следующие охемы проведения охрана выработок: пластовые наклонные выработки охрашшгоь о двух сторон ша-оивом утля;

полевые и&чдоиино выработка проводилась в почкэ пласта под нетронутым г'лсоквом угля;

полевые выработки проводились в предварительно разгруженной зоне, создаваемой разгрузочной лавой;

половые выработки проводились в предварительно разгруженной зоне, создаваемой разгрузочной лавой и целиками угля о двух сторон зоны;

пластовые наклонные выработки проводились по разработанной технологии с присечкой пород почвы без нарушения оплошности кровли и созданием разгрузочной зоны в массиве угля.

Для каждой из схем исследовалооь несколько вариантов с варьированием расстояния до фронта очистных работ, наличием зон обрушения пород, закладки и др.

Исследованиями установлено, что применяемые способы охраны целиками угля главных наклонных горных выработок, проводимыми в массиве по пласту утля о присечкой (подрывкой) пород кровли пласта или половим способом и применением арочной незамкнутой формы металлической крепи,не обеспечивают устойчивое состояние их а порпод эксплуатации. Нормальные напряжения на контуре выработок на глубине 1000-1200 м в два раза и более превышают предел прочности крепких пород (100 МПа). С глубины 600-800 и начинается разрушение кромки цэликов, на глубине 1000 и и более целики теряют обо» несущую способность и разрушается. Наибольшие напряжения возникают в боках выработок; в почве формируются напряжения о отрицательным знаком,что указывает на вспучивание пород почвы. Устойчивость системы наклонных выработок определяется устойчивостью боковых выработок, так как напряжения на их контуре превышают напряжения на контуре средней выработки.При уменьшении раз-' мэров угольных целиков прослеживается тенденция к снижении напряжений на контуре сродной выработки и незначительному увеличении их на контуре боковой.

Наиболее оптимальным способом охрани выработок при проведения ах по пласту угля является проведегшо их с нижней подрывкой пород почвы без нарушения, сплошности пород кроша, что позволяет уменьшить величину напряжений на их контуре до 40 Ша на глубине около 1000 м. _

Переход ка большие глубины потребовал разработка обоснованных параметров технических решений по сохранению устойчивости основных полевых выработок. Бия исследован один из наиболее эффективных способов охраны - расположение выработок в разгруженной от горного давления зонеТсоздаваемой выемкой пласта над" ними разгрузочной лавой.

Моделировалось проведение полевых наклскних выработок в гор-но-геологичеоких а горнотехнических услоглях, тгпкчяых для глу-

боких шахт Донбасса. Масштаб моделирования составлял 1:150, размер моделей 0,8x0,8 м. Исследование квазистатического процесса подвигания разгрузочной лавы от разрезной почи на 100 м над по-левими выработками на глубине залегания до 1200 м показало наличие процесса постепенной разгрузки выработок (рис. I). При про-хоздении разгрузочной лавы над выработками нормальные напряжения на их контуре уменьшаются в 3-4 раза. После выемки пласта разгрузочной лавой над всеми выработками величина напряжений на них становится ниже предела прочности пород. Анализ результатов позволил получить расчетную схему, связывающую гораметры зоны разгрузки, расположение выработок относительно пласта и физико-механические свойства вмещающих пород. Доказано,что выемки пласта на длину 100 м по простиранию при мощности пласта 1,2 и достаточно для разгрузки выработок, расположенных в почво пласта на расстоянии до 20 и от него при расстоянии между крайними выработками до 80 м.

В массиве пород вокруг выработок происходит также значительное (в 3-4 раза) уменьшение величины касательных напряжений. При этом значения напряжений в массиве меньше, чем па контуре выработок, являющихся неодкородностями в массиве и, следовательно, конце нтраторами непрямо ний.

С целью сравнения эффективности различных способов охраны полевых выработок исследован также метод проведения разгрузочных скважин по пласту угля из пластовых выработок, проводимых в аналогичных горно-геологических условиях в створа над половыми выработками с подрывкой почвы пласта. Показано, что изменение напряженного состояния выработок меноо значительно. При увеличении длины скважин в 3 раза (4-12 м) происходит уменьшение напряжений на контуре выработок на 15-20$.

Как следует из результатов проведенных исследований, способ охраны горных выработок, основанный на эффекте разгрузки массива пород, окружаицих выработку, позволяет значительно снизить разрушающее действие опорного горного давления непосредственно на горные выработки и перемоотять ого на массив угля, драшлсяпцого к контурам son разгрузки, используя его таким обравом в качйотве пссущей опоры горного давления, lía этой cohobo обеспечивается безремонтное ¡тодцоржагшэ горних выработок в течение всего срока эксплуатации.

Для горно-геологических условий, осложненных наличием слабых вмецавдих пород, был разработан способ охрани выработок,осповшт-

-.....ч^з ---

«i'

& \

g § § 2

к /О).

V "4

» i

О «5 С* es G a s « 3

---- 'l'.TZD

f ч t.

с

G

a

a i

и

I

u"?

a

пий на перераспределении напряжений в массиве при различной последовательности проведения выработок.

Результаты определения нормальных напряжений на контуре магистральных выработок моделированием на оптически-чувствительных материалах позволили обосновать способ охрана,основанный на различной технологии их проведения и расположении относительно угольного пласта. Постановка задачи исследований заключалась е определении влияния различной последовательности проходки выработок на изменение их напряженного состояния. При этом оценивалась их устойчивость и необходимость мероприятий по охране.

Исследовалось четыре варианта проведения выработок:

1) в массиве почвы пласта и по пласту с подрывкой пород кровли и почвы пласта;

2) в почве и в кровле пласта;

3) с подрывкой пород кровли и почвы пласта и п кровле пласта;

4) по пласту с подрывкой кровли и почвы пласта.

Исследование каждой схемы расположения выработок проводилось

для случаев проведения каждой из выработок раньше и позже другой, т.е. в нетронутом массиве и в поло напряжений, образованном ранее проведенным итроком. Установлена эффективность разработанного способа для каждой охемы расположения магистральных выработок. Наиболее эффективен данный способ для охраны магистральных штреков, проведенных в кровле и почве пласта (рис. 2).

Как следует кз приведенных результатов, изменение последовательности проведения магистральных штреков относительно друг друга позволяет снизить величину напряжений на контуре выработок на 15-25%. Анализ напряженного состояния массива показывает, что ранее проведенные выработки являются концентраторами напряжений. Поэтому технология проведения выработок должна базироваться на том, что выработки в худших горно-гаологичеоких условиях (болео слабио вмвщэпвдо породы) проводятся в первую очередь. Пра ото:: их не захватывает поло повышоппыг напряжений, обусловлено ранее проведенными выработками.

Полученные дашша показала, что пра наличии в кровле а почва пласта слабых пород ( С{>< «= 20-30 Ша) даге па глубина около 500 м во обеспечивается'устойчивое состояние выработок. Напряжения в зонах концентрации, например боках выработок, превышаю? пределы прочности вмацаплих пород. Ляя обеспечения устойчивого сооголная могистральных штроков необходим комплекс мер, включают>

Выработка £ I

71

1 г i * 5 S 7 8 1

Vi

e,una.

100 r

Выработка S 2

70

«

-20

> \\ \\ V /Г i // // / / I

а / / I

i I S

У

1 г 3 ♦ S В 7 8 1

tv>

со

Peo. 2. Распределенлв аормальншс налряхешй aa «оятура выработок при разл2~но8 яосладоватглъносгс ах провеявши в почве а крсзле пласта:

I - йаграйотка прозедеаа в перлу® очередь; 2 - выработка проведена соме j^yrol

щий применение описанного выше способа в сочетании с созданием локальных зон разгрузки.

В диссертации исследованы вопросы, связанные о обеспечением устойчивого состояния вертикальных слепых стволов на рудных месторождениях. Разработка рудных жилышх месторождений осложняется многими горно-геологическими факторами: неопределенностью форм, изменением мощности, неоднородностью залегания жил и др. При выборе параметров технологии ведения горных работ на таких месторождениях необходимо обеспечить устойчивое состояние горных выработок на весь срок их эксплуатации. Особенно это относится к вскрывающим выработкам, поскольку их устойчивость зависит от па-пряжонно-деформированкого состояния масоива пород при ведении выемочных работ. Вопросы рациональной охраны таких выработок в условиях отработки жильных месторождений приобретают большое практическое значение, поскольку при увеличении глубины горних работ применение существующих методов построения околоствольных охранных целиков приводит к резко»,1у их увеличению и значительной поторе цепных руд. Необходимы дополнительные исследования изменения напряженно-деформированного состояния вертикальных стволов и околоствольных целиков при подходе к стволу Фронта очистных работ.

Для проведенных в работе исследований основой послужили горно-геологические условия 'руднике "Токур" ПО "Амурзолото", характерные для рудных месторождений в крепких вмещапцах породах ( 61Жп 120-160 Ша) .В пределах действующих горизонтов б охранных ц&лкках, ширина которых по глубине 300 м составляет более 100 м, сосредоточены значительные запасы богатых руд.

С целью получения комплексной оценки изменения напряженно-деформированного состояния массива пород в околоствольных целиках и определения возможностей уменьшения размеров целиков исследования проводились на моделях ез оптичвска-чувствителышх (вгдантин) а эквивалентных (гкпсо-посчаная смесь с известью) материалов. Анализ напряженно-деформированного состояния целиков проводился по критериям прочности, связанным с максимальными значениями касательных (сдвиговых) напряжений в нормальных па-пряйзшзВ и деформаций. В обоих случаях моделировалось ведение горнах работ от границ поля по горипонтам на глубина 100-500 « прв размере охранных целиков 30-100 и. Отработка яяд велась под различными углами падения.

ИамероИЕо деформаций в массиве производилось по смещениям реперов, «оделяй 4,5x1,3 м, ыясптаб моделирования 1:200.

Экспериментально установлено отоутотвие разрушающих деформаций а» контуре ствола при подходе фронта очиотних работ на расстояние порядка 30 м к отводу, т.е. при наличии прочных вмещавдих пород, вертикальные отволн не попадают под влияние деформаций массива при отработке жил. Интенсивное развитие деформаций имеет локальный характер в зоне ведения очиотннх работ.

Для определения устойчивости слепых стволов проведены также поляризационно-оптичооким методом исследования изменения нормальных напряжений на контуре отвода и иаоательяых напряжений в мао-еиве охранных целиков d зависимости от глубины разработки а размера оставляемых целиков1, размер моделей 0,4x0,4 м. Показано, что о изменением глубины разработки характер распределения напряжений в масоиве, целиков остается постоянным, наличие зон концентрации касательных напряжений наблюдается на расстоянии 15-20 и от контура ствола (рио. 3). Приближение фронта очиотных работ к отволу вызывает увеличение нормальных напряжений на его контуре, однако данное ивменение принципиально не отражается па устойчивости ствола. Концентрация каоателышх напряжений з зона селения очистных работ обусловлена наличием неоднородностей (вы-егточных лав) в массиве целиков п имеет местный характер. При умэныпэнпв размеров охранных целиков до и величина напряжений, обусловленных действием горного давлена: лак в целиках, так и на яоятурэ ствола, ае превышает предела прочности сметающих пород.

Результаты проведенных экспериментальных исследований показала, что при данной технологии водзнпя очистных работ, концентрация деформаций.п напряжений з масссве целиков имеет локальный кпрактер п по отражается на устойчивости вертикальных стволов. Разработанные рекомендации внедрены по руднике "Токур" ПО "Лмур-золото".

В пятой главе пзлогепа результаты исследований по уотановле-ппэ сои рационального располояеяпя скважинних зарядов BD для повышения сффзктивноста разупрочнения массива пород труднообру-паемой кровли па основе закономерностей изменения ое напрякенно-дофоризрово иного состояния.

Б целом по отросла более 160 шахтопластов залегают в горно-геолоплеских условиях, осложненных наличием трудиообрушаемпх кровель, с увеличением глубины разработки их число возрастает. На указзнпнх пластах динамические прояачания горного давления витшзазтг посадки сакгий кропи "нат.остко" а обругаете кровли в лраяэбоЯноа : пространстве, что нарушает ритмичность ' работы очистных эчбояв. Передовое торпедирование - взрыв ейваяивиых

to

a.

® Uzw S

S

e

t / X

/ -л ч^

п/ f _ ч

20

V<!

I

t,«J!a

33i

20

13

\ \

■ / it ' / \ \ \ \ \ \ Ч / 'А

ч Х

40

IBS 2ÜÜ S3 Сríe*

tUs

В № № ¡SO 4CS H,u

o m m sos +00

Pec. 3. Распределение Еорзгагьннх £ Еапряхзни® на коятуре вертикального ствола в васаталъгах еащиззЕй т в кагсивв охрарянг пааштв при юс размерах 100 и (а), 70 и (б) и 30 и (в):

X - юкмтальаяв Евсряпвшв! » сшш щя rzjtivn разработга 200 к, 2 - 300 к. 3 - 400 mí 4 - вормаяьанв юсрякешя еа контуре ствола; i - paccnsssa от «оетура «тела, и - стуйша---*--

зарядов впереди забоя лавы - обеспечивает искусственное формирование шага обрушения при первичных и вторичных ооадках основной кровли.

При выбора и обосновании параметров торпедирования недостаточно учитывается изменение напряженно-деформированного состояния кровли, наличие зон концентрации напряжений и деформаций, определяющих эффективность развития взрывных трещин, что в ряде олучаев из-за неправильного выбора параметров торпедирования не обеспечивает условий для безаварийной работы механизированных комплексов, не исключает деформаций секций крепи.

Передовое торпедирование труднообрушаемой кровли - сложный технологический процесс горного производства, при котором одновременно взаимодействуют несколько видов статического и динамического нагружения: неравномерное объемно-напряженное оостояние кровли, обусловленное давлением вышележащих слоев пород я подходом очистного забоя, квазистчтический процесс изменения напряжений в кровле за счет различной величины зависающей консоли и взрывное пагружепие кровли при взрыве скважинных зарядов ВВ.

При взрывании скважинных зарядов БВ впереди очиотного забоя, в условиях неравномерного объемного ' напряженного Состояния,величина зоны разупрочнения существенно зав^т от условий развития трещин в кровле..

Анализ напряженно-деформированного состояния массива кровли проводился с помощью критериев прочности пород кровли по максимальным значениям касательных напряжений п нормальных напряжений и деформаций. Под действием касательных напряжений развиваются трещины по плоскостям ослабленного контакта, а вертикальные трещины, раэупрочнягацяэ кровлю па блоки,развиваются перпендикулярно направлении растягивающих горизонтальных деформаций е, я напряжений <£я. Касательные напряжения исследовались методом фотомеха-гака при просвечивании моделей из оптически чувствительных материалов яелатиногеля ХС и агдантина поляризованным светом. Нагру-яенио осуществлялось о помощью пресса в режиме плоской деформации, значения х расшифровывались по картинам интерференционных полос. Масштаб моделирования составлял 1:200, размеры моделей 0,5x0,5 и.

Изучалось влияние на величину напряжений в кровле ооновных горно-геологических факторов: мощности основной кровля (Л, * »10-30«), длины зависающий консола (1в = П-44 м) . глубины залегания пласта 350-1000 м) и соотнояегая модулей упрутоотя

Л /<' /■;: ■ Г 27

пород кровли и утдя ( £,/£г» 1,1-6,7). Приведенные диапазоны значений являются типичными для труднообрушемых кровель Донецкого бассейна. Исследования проводились по овотема рационального планирования многофакторного эксперимента при изменении каждого фактора на пяти уровнях. Было исследовано более 30 моделей.

Анализ напряженного состояния кровли показал, что вони повыше иных касательных напряжений находятся на раоотолнии менее 15 и от линии очистного забоя; при удалении в сторону нетронутого маосива величинах убывает (рио. 4, а). Значения напряжение в верхней половине толщи основной кровли выие значений в нижней, т.е. при вторичных ооадках более рациональным является расположение сквакинных зарядов в верхней чаоти кровли.

С целью определения совокупного влияния исследовании! факторов о помощью ЭВМ по данным моделирования било раосчитаво корреляционно-регрессивное уравнение величины Т (На): Г .10"* - 3,8-0,27 /Ег - 1,8-КГЧ, - 0,391, + 5,8-ICT5« -

Методом тензометрических оотск определялись нормальные напряжения и деформации в масоиве кровли. Условия моделирования были аналогичны уоловиям, принятым при методе фотомеханики.Воего испытано более 20 моделей. Относительные деформации определялись по фотопластинкам о точноотью и, размер ячеек сетки к& моделях ооставлял 1СГ2 м.

По полученным значениям деформаций в точке раоочитывалаоь величина нормальных напряжений. ¡la каждой модели поло деформаций в напряжений определялось оовокупноотью из менее 100 измеренных значений. Показано, что распределение нормальных горизонтальных напряжений в деформаций имеет волновой характер о наличием зов концентрацвв et а С, на различном раоотолнии от дивив очистного забоя (рис. 4, б, в). При етом распродалагае с, и б, нооит ваче-огьчиио одинаковый характер при тех se па patío трах кровли; расхождение в положении зон, оптимальных для разупрочнения кровля (вон ыакоамалышх растягивающих С,с ).составляет не болоо 152. Определяющее влияний на подоаэшзо вони оптимального рааупрочно-вия оказывает Ьйлачвса отноионая длани заввоавдей консолв трудао-обруваемой кровля к со шавоств L,/ht. tipa увэдичошзЕ вЕачапая l,jbt расотояии® от линия забей до «ока оптЕаальаого разупрочпэ-вия уыаишаотся (рве, 5). ,

С помощью ЭШ1 получены корреляцнонно-рогреоснонпыо уравнения лля значений нормальных дофоркадяВ в иасоиве кровли во дан tau моделирования: 24

a »

X-10, Ha 3 r~—

1 3

Hll

Sm

lOm

1Sm

20m X,m

<f,-10\na

2

1

0

1

2

8 i aos

o

w 0,10

✓

-__.<"> N ^

✓

Sm lOm 1Sm 20 m X,m

e,

n

s

N \

v \

Sm

m

15 m

20m x,n

Peo. 4. SaaT5os:,rao'xa pacnp8KM9H®i-RacawJB,nax Banpsaeímfl (a), «j^íastuax Ranpawsnafl W) a BopKanmcc lefopwat»« (s) 3 tmjtua Kpoaxn otccthoS Eüp&doTia or paeotoaffiM so asmsa (memoro ¡jados:

\

а

С i 2 Le/he

Íko. б, Олька р&звадоженая ошш ара торпедарошав тйгдаообртльеиоЭ «J»wa (а), схьаа (фоне в период изад? осгдааа трудЕооорукг^м.'к ьеред

(Ö) К ИОДОЗ8ЕЗО SOÍ! C'K'JF.KISKQSTE Pb3i1TF04BS2Siî ÎÏ Крсслз (»)!„ fi, - «даисоть ïi7xes»5p7kî0ws kîsuâ; t. - г.5лг>а e^vsii-i'iz k«:ouíi

X - цевгаико сж ывахшчи »егдг:а BS» га ócu етвжтшо еклол га »дат;»

прав» 6 - ука pm-çsia c,-,.sa.u¡:i¡ j- »»ид eœsaxt (, - ккаа «еокдов

Г.1 - V»S,3S3ïi ItiaOTa

при 0,25-1,8

-Ю2 = 6,03-0,26Le + 0,79fi0 -I,7-I0~2H - 6.73Л + + 3,7-I0~2y+ 0,95X*-4,1-Ю-2*3; при L0lhB~ 1,8-2,2

'101 = I4,8-8,6*I0-3H - 1,46Л - 0,55У -0,62X* + + 6,7-IOX'- I,7-I0~+X4- 0,221.,, + 0.41Л,.

Исходя из получанного распределения е, и С, проведено моделирование суперпозиции статического и взрывного нагружения массива кровли.Моделирование взрыва скважинных зарядов BD массой 180-200 кг, диаметром 60-70 ш в породах типа песчаников о прочностью па сглтиэ 80-100 МПа проведено путем электровзрыва медных проводников два},гетрои 1,8-2,0x10"^ м при энергии зарядных кон-дэвсаторов I, IzIG'1 Да. Установлено влияние расположения зарядов ВВ относительно зон концентрации горизонтальных растягивающих напряжений а деформаций па эффективность трощинообразовапия п иаоспво кровли. Наибольший разкор Езртншлышх трещин получен в зонах какопкалышк растягиьавдпх горизонтальных напряжений а деформаций. Размер области трещин при взрывании в определенных з работе зонах оптимального разупрочнения па 15-20/1 превышал размер трещин в зопах сяимащзх 6Х я (ох .

В результата исследования расположения зон ептюшьаого разупрочнения в гдссиве кровли получена са^егкость расстояния от оюмаяяшпе • эарядов-ВВ до лнпеи очистного забоя X (м) на шк&з?

взрыва от опрздоляйщзх факторов La и h0;

ft,,

ттл к', к'г - пширяческие коэффициенты, зависящие от горно-геологгггоекпх перататрез кровли. Для 'зсслодованпой в работе совокупности параметров значения •?(/.= -0,18; к'г я 0,85.

Была оцоеокг. &$фдоавюол> пршэноши разработанной методики дня определения в сахтпах усдогиях зон оптимальпого разущтне-шя кровли. Сходимость пахжгх л .паборзторшх результатов устанавливалась (со данным торявдаровэния па шахте "Ороховская" ПО "Красподонуголь") о пемоцга интегрального показателя эффективности ргзуттрсчгшпя - опускания кровли, путем определения коррэ-жздгоепоЗ связи этого показателя о «кспявов отклонения располо-вопвя зэрядоэ ЕВ от зоны оптимального разупрочнения. Звачэнио полученного яов$<1ацивпта корреляции составило 0,62 при падех-постп 2,7,что доказывает наличие достаточно падехяой связи кезду параметрами, т.о. расаолсгоипё 'зарядов ЕВ з зона максимальных рсотягетаицях st я бя позволяет повнонть офф&ктшшооть разунроч-зензя.

' ■■■■•■ ■...•:'■:■ эх

Разработанные рекомендации по выбору расстояния от линии очистного"забоя до скважинных зарядов ВВ на момент взрыва внедрены на шахтах ПО "Краснодонуголь" и ПО "Ровенькиантрацит". Торпедирование дало положительные '. результаты, обеспечивающие эффективную работу очистного забоя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ . .

В результате проведенных работ дано решение крупной научной и народнохозяйственной проблемы, заключающейся в разработке и обосновании параметров, горных работ б сложных геологических условиях на основе исследования напряженно-деформированного со- _ стояния массива при динамическом и статическом "нагружении.

Основные выводы и практические результаты работы заключаются ъ оледувдеы: • . ' ' .

1. Разработана методика моделирования воздействия взрыва зарядов ВВ на массив горных пород, обеспечивающая выполнение поло-ксний теории подобия для волновых процессов.Методика основана еа разработанных способах создания динамических нагрузок элактро-взрывом размещенных в моделях металлических проводников, способе фиксирования и расчета параметров волн напряжений по смещений меток, установленных в объемных моделях массива и комплексе аппаратуры о синхронизацией взрывного нагрукения моделей, их оовоще-пил и фоторегистрацип протекающих процессов в макросокундцом диа-.' пазоне. Доказана возможность регулирования длительности волн напряжений в моделях при изменении диаметра металлических проводников и энергии электровзрыва; получена аналитическая зависимость для расчета данного диаметра при изменении физако-иехашгеооквх свойств горного массива, диаметра зарядов ВВ и условий моделирования. Установлена возмокность получения при алектровзрыва проводников дяительвооти волн напряжений в диапазона десятков микросекунд, что соответствует ваойходшш условиям моделирования на оптически-чувствительных материалах взрыва сквагашшх и ипуровшс зарядов Ш, праиовяекых прк буровзрывных работах.

2. Разработана иотодахса исследования на объемных моделях «хэа-оаотатдчосккх процасоов пра воздействии горного давления на пвод-. кородшгё массив; нзтодака оопована на разработанных способах фак-.-сврозаюш « расчета капрякэвиого состояния массива но интерферан-цкокньа картинам колос при просвечивании моделей из оптически чувствительных материалов когерантяам поиярЕзовашша оьотоа по «пук взаякио ворпвидвкуляршаз направлениям и способах получения варавиомораого о&ьеияо-кащмшонного состояния моделей массива.

3. Исследован процесс взаимодействия в масоиве волн напряжений с горными выработками; показано, что изменение параметров буровзрывных работ и формы Быработок позволяет уменьшать значение коэффициента динамической концентрации напряжений на контуре выработок в 2-3 раза.

4. Разработаны методика и комплекс аппаратуры для' определения параметров волн напряжений при воздействии на мао-снв газодинамическими источниками нагружения; установлены закономерности изменения температуры и давления по длине скважины; показано, что максимальная температура при взрыве пневмопатронов не превышает 350°С при длительности пика^ 0,02 с, что позволяет использовать их в шахтах, опасных по газу и угольной пнли.Разра-*" ботаны конструкции пневмопатронов а схемы их расположения в массива, обеспечивающие сффзктиввув отбойку угля на крутых пластах.

5. На основе исследования методами физического моделирования изменения напряженно-деформированного состояния массива разработаны параметры горных работ, эбеспечпЕалцзо устойчивое состояние выработок и вмсщаидих пород в сложных теологических условиях.

5.1. Установлено, что на глубоких шахтах (1000 и и более) в условиях Донецкого бассейна охрана главных яаклошшх горных'ьыра-doicit целиками угля не обеспечивает пх устойчивое состояние; величина нормальных напряжений на яоптурз выработок в местах ах концентрации з 2 раза и более превышает предел прочности шепрю-цах пород, охранные целики при этом теряит свои несуигув спсосб-пость и разрушаются;экспериментально обоснован способ проведения главных пластоипс выработок с подрывкой почвы я созданием зоны разгрузка над ними, обеспочпвакщпЗ пх устойчивое состояние на глубине до 1200 м.

5.2. Определено-, что визжа пласта разгрузочной лавой над 1йзработ1^Гобвопёчйва8т сохрапность~полавых в1фаб^ток7"прй""этоТГ^ нормальные напряжения на контуре выработок уменьшаются в 3-1 ра-' за;подучзиа зависимость для расчета параметров разгрузочной лавы. Установлено, что создаяиэ разгрузочной зонн проведением разгрузочных сшиин по пласту угля кэ пластовых выработок, проводшшх

в створе над полевыми, обеспечивает снижение величины напряжений на контуре половых выработок; при увеличении длины ' сквашГв" 3 раза уменьшение напряжений достигает 15-20$.

5.3. Установлено, что при проведении выработок в слабых породах па тлубгнах до 500 и в условиях Донбасса не обеспечивается их устойчивость; разработан способ охраны подготовительных выработок, основанный на изменении последовательности их проведения

относительно пласта -е позволяющий на 20-25$ снизить величину нормальных напряжений на выработках.

5.4. Доказана возможность уменьшения размеров охранных целиков вертикальных стволов на рудных месторождениях при наличии крепких вмещающих пород, разработаны рекомендации по уменьшению охранных целиков в 2-3 раза (до 30 м) при глубине разработки до 500 м и неоднородном залегании рудных тел.

6. При исследовании напряженно-деформированного состояния массива пород трудиообрутнаемой кровли в условиях Донецкого бассейна получены следующие результаты:

установлено отсутствие зон концентрации касательных напряжений на расстоянии более 15 м от линии очистного забот;

показано, что распределение .нормальных напряжений и деформаций носит волновой характер¡установлено наличие вон концентрации растягивающих горизонтальных напряжений и деформаций, являющихся зонами оптимального" разупрочнения, на расстоянии до 35 м от линии забоя;

установлено, что определяющее влияние на положение зон максимальных растягивающих напряжений и деформаций относительно линии очистного забоя оказывает изменение соотношения длины зависающей консоли кровли к ее мощности, при этом определена соответствующая функциональная зависимость;

установлено, что наиболее эффективное разупрочнение массива кровли достигается в зонах максимальных горизонтальных раотяги- -ванцих напряжений и деформаций;

разработаны рекомендации по установлению зон расположения скважинных зарядов ЕВ для эффективного разупрочнения массива пород при передовом торпедировании труднообрушаемой кровли, ооно-ванные на определении параметров опережения взрыва зарядов ВВ относительно линии очистного забоя.

7. Результаты исследований реализованы на шахтах ПО "Красно-доиуголь", ПО "Ровенькиантрацит", ПО "Свердяовантрацит", ПО "То-резантрацит", ПО "Грузуголь", ПО "Амурзолото". Суммарный экономический еффакч от использования разработанных рекомендаций составляет свыше I млн.руб.

Основное содвркзннв дисоортациа опубликовано в следадах работах сора г '

1, Мэтодака моделирования распроотраиэнгя треда иэтодом даишайчвокой {•отомвшгаяк П Освозш» аояросы разработка а оЗогацвния таардах полозках ¡Мкоаае«ах. - Ь!.: 15К0Н АЛ СССР, 1904. - С. 63-80.

2. КсодвлоЕдоав параяэгроп гатачакал окагого саздуха едоокого давления сра раэрувашав углзЗ сввЕаосагроиааа У/ Ыетоди в сродства разрувоввя горках 34

'порол: Науч. сообщ. /ИГД им. А.А.Скочинского. ' - Бш. 215. ' - М., 1983. -С. 78-84. (Соавторы Д.И.Адамидзе, В.Г.Агеев, Г.И.Марцинкевич).

3. Применение метода динамической фотомеханики и моделирования напря-женно-доформяроваиного состояния массива горных пород У/Добыча утля подзем-вш способом. - М.: ЩМЭИуголь, 1983. - С. 26. (Соавтор О.К.Славин).

4. Моделирование распределения напряжений вокруг горных выработок при динамических воздействиях И Прогрессивная технология, комплексная механизация и автоматизация проведения горнах выработок: Научн. сообщ. /ИГД им. А.А.Скочинского. - Вш. 232. - М., 1984. - С. 62-66.

5. Безопасность грименения пнеЕмопатрокев в шахтах, опасных по газу и пыли 11 Безопасность труда в промышленности.. - 1984. - Л 7. - С. 40-41. (Соавтор:! Д.И.Адамидзе, Г.И.Марциккевич).

6. Исследование проаессов треютнообразоваиия при разработке полезннх ископаемых взрывным способом 11 Совершенствование добычи'и переработки горших сланцев. - Кохтла-Ярве: НИИ сланцев, 1984. - С. 21.

7. К методике расчета режимов работы дистанционно управляемых пневмо-патроноз // Вопросы разрушения углей и пород исполнительными органами горнах машин: Кзуч. оообщ. /ИГД км. А.А.Скочинского. - Вып. 230. - П., IS84. -С. 54-61. (Соавторы Д.И.Адамидзе, Л.И.Гайдукова).

8. К определению динамического коэффициента интенсивности -непряжэниа при моделировании разрушения'горных пород // Вопроса управления состоянием горного массива: Науч. сообз. / ИГД им. А.А.Скочинского. - Вып. 224. - М., 1984. - С. XI-XS. (Соавторы В.в.Трумбачев, О.К.Славин).

9. Моделирование процессов развития трещин в массиве горных пород 11 Молода учеинэ - научно-техническому прогрессу: li' Респубя. кокф. -Донецк, 1984. - С. 205.

10. Исследование процессов развития треста методом динамической фотомеханики на основе геофизических нсолодозаний массива горних пород 11 П Всэс. сем. по горн, геофизика. - Тбилиси: ИШ км. Г.А.Цулукидзе, 1983. (Соавтор О.К.Славин).

11. Моделирование процессов разупрочнения горного масскаа и познпеЕпе уетойчЕгоста горетх выработок при динаьяческах нагрузках // Горние машины

и автоматика / ЩШЗИуголы вкл. 7. - М., 1984. - 83 с. (Соавторы В.Ф.Трум-__■___

12. Методика комплексного измерения варшйтров иотеченйя esa того воз-" духа из патронов беспламенного взрывания // Инф. лиот й 53-85 / Моеобл. ЦШИ. -I.!., I9B5. (Соавтор Д.И.Адамидзе).

13. Метод.аоделироззнгя распространена* «редаа 1J лист, 9 51-85 / Меообл. ШШ1. - М., 1285. (Соавтор О.К.Слааин). > .

14. А.с. » 1206433 СССР. Ш5 E2IC 39/00. Станд д ет статического а да-немзческого нагруззагя иодэлва / Славив О.К., Кусов А.Е. Заявл. 10.07.84; й 3760637; Опубл. 23.01.83. .13.

15. А.о. J5 1267899 СССР, Ш^СШ N 33/22. Способ исследования параметров действия взрыта з средэ с помовьв моделирования / Кусов Н.Ф., Кусов A.F,. Ззлзл. П.03.85, J5 ЗС67499.

16. Иослэдованяе зон трез.язообразорэявя в массива гсрЕых пород при ге-девия ззраввих работ // Ш Всео. сом. по горя. геофизика. - Тбилиси: ИИ ■ем. Г.А.Цудукндзе, 1985. - С. 164. (Соавтор Ю. Д. Норов)»

17. Исследование методом фотоупругости напряженного сооюяяая трудно-обрушаемой кровли Л Вопросы совершенствования технологии и комплексной механизации добычи и переработка горючих сланцев. - Кохтла-Ярвэ.: Эст. фил. ИГД им. А.А.Скочинского, 1986. - С. 77.

18. Применение Бзрызаадихся проволочек в качестве иоточника нагружания ' при исследовании динамических процессов в массива горных пород Л Управле- . ние состоянием горного массива: Научн. ооо¿¡д. / ИГД иы.А.А.Скочинскогр. -Вып. 244. - M., 1986. - С. 95-100.

19. Исследованио напряженно-деформированного состояния труднообрушае-мой кровли методом моделирования Л Повышение надежности и качества технологических процессов в угольной промилленности /ИГД им.А.А.Скочинского. -U.) 1987. - С. 91-92.

20. Применение моделирования при геофизических исследованиях напряжен-, ного состояния массива горних пород Л 1У Воес.сем. по горн, геофизике. -Тбшшса: ИШ им. Г.А.Цулукидзе, IS87. (Соавтор В.Ф.Трумбачев).

21. Исследование методом моделирования напряженно-деформированного состояния труднообрушаемой кровли с целью управления динамическими явлениями при осадках кровли Л Деформирование и рааруиопио материалов о дефектами и дашаические явления в горных породах к вырайотках: Всос. научн.. школа, -Симферополь, 1987. - С. 66.

22. Моделирование напряженного состояния труднообруааемой кровли Л Горно-техннчвспно проблемы; Науч. сообз. J ИГД км.А.А.Скочинского. - М., 1983. - С. I06-II0.

23. Состояний с прогноз охравы главных пластовых выработок на вахтах Д^нбаооп при пареходе на болызиэ глубины Л Вопросы проввдзняя, крепления к поддержания горных выработок: Науч.оообд./ЙГД им. А.А.Скочинского. - М., ISB3. - С.78-64. (Соавторы А.Е.Впдулин, В.Ф.Трубмачев, Т.А.Кадачава).

24. Пришиаявв методов физического моделирования при исследовании зон~ оптимального разупрочнения трудисобрушазмоЗ кровли Л Вычислительный гко-порамэн® и его пршодавив в исследованиях при разработке выоокопроизводи-. тальках. и 6КОЛОГИЧ0ОКИ чистых технологий добычи угля. - и., ИГД им.А.А.Ско-чшекого, 1989. - С. 25.

25. Исодедоааниз вой оптимального разупрочнения трудаообруиаамой кровля методом физического моделирования Л Теория и цракмка проектирования, отровтадьотва к акоплуагация Быоокопроазьодатольних подземных выработок. - ' U.i UM, XS90. - С. 126. (Соавтор В.Ф.Трукбачзо).

26. Иоолодовакио влияния горво-гбологЕчаоких факторов на напряженное ооотояявэ трудяообруакаиаЗ кровли Л Горно-твхнвчаокиа пройдами: Науч. со-евХ./ВД ЯМ.АЛ.Схочавокап>.- Ы.Д990. - С.23-32, (Соавтор В.в.Трукбачзв). ;•

87, A.c. ß 13-15723 СССР, 11С15Г42227/00. Сиоооб модолирозания взрыва в дг.бвраторгия уелсышк } Кусов Н.9., Кусов А.Е. Заяши 13.04.83; ß 44Ю457.

23. A.c. Я 1682562 СССР, Ш5 E2IC 41/18. Способ'управления трудяооб-pyraesst Kpoaiaii УКуооа A.B., Куооз H.ô., Геповоа H.H. Еалвл. 23.03.85, ÎS 4710053. Оауйл. 07.10.91, Бал. «37.

23. Иоодажовавиз КйЕряхваяо-дефоргшрвйаввого ооотоянвя труднообруааэ-»¡аЯ . кровля мотодзиа фвзвчаового цодагарсваива// Иапряаэкноз ооотоянго иао-36

о ива горных пород в управление горним давл9ние«Г7 Материалы IX Воео. конф. помех, горн, пород. - Бишкек, 1990. — C.I07-II2. (Соавтор В. Ф.Трумбачев).

30. Оценка устойчивости вертикальных стволов при ведении горных работ в зоне охранного целика // Цветная металлургия. - I99X. - В 12. - С. 4-8. (Соавторы Ф.А.Чакветадзе, В.Л.Ерохин, А.В.Максимов).

31. A.c. по заявке J6 4807525 СССР, МКИ5 E2IC 39/00. Стенд длянагружения моделей / Куоов А.Б., Кутаева Г.С., Сорокин С.А. Заявл. 19.02.90. Реш. о выдаче 24.05.91. .

32. А.о, * I717835 СССР, МКИ5 Е21Д 11/14. Податливая крепь из опвцпро-филя / Чакветадзе P.A., Куоов А.Е,, Чакветадзе Ф.А., Ерохин В.Л., Заявл.

- 28.05.90, * 4829509.

33. A.C. по заявке й 4822946 СССР, МКИ5 E2IF5/00. Способ возведения перемычки в горных выработках/Чакветадэе Ф.А.,Кусов А.Е., Чакветадзе P.A., Ерохин В.Л. Заявл. 03.05.90. Реш. о ввдаче 12.05.91. '

34. А.о. по заявке й 4822083 СССР, IKH5F42D 7/00. Способ моделирования дейотвия взрыва на объект / Куоов А.Е., Кусов Н.Ф. Заявл. 03.05.90. Реш. о выдаче31.01.92.

35. A.c. по заявке й 4841402 СССР, МКИ5 E2IC 37/00. Способ заряжания -скважия / Чакветадзе Ф.А., Кусов A.B., Чакветадзе Р»А., Ерохин В.Л. Заявл. 21.06.90. Реш. о выдаче 22.10.91. ______________

36. A.Ö. по заявке Л 4920773 СССР, МКИ5 E2IC 41/18. Способ выемки кру-топадащях угольных шшотов / Адамидзе Д.И., Кусов А.Е. Чакветадзе Ф.А., Чакветадзе P.A. Заявл.- 21.03.91. Реш. о выдаче 13.09.91.

37. А.о. по заявке й 4948^10 СССР, МКИ5 Е2ХС 37/06. Газодинамический патрон / Адамидзе Д.И., Кусов А.Е., Чакветадзе S.A. Заявл. 21.05.91. Реш.' о выдаче X8.II.9I.

38. А.о. по заявке Я 4937045 СССР, МКИ5 E2ID 11/00. Устройство для охраны выемочных выработок / Чакветадзе Ф.А., Куоов А.Е;, Ерохин В.Л. и лр.( Заявл. 21.05.91. Реш. о выдаче 22,10.91. '

39. А.о. по заявке Я 5019685 СССР, МКИ5 E2IC 37/06; Гидропневматичео-кпй патрон / Адамидзе Д.И:, Куоов А.Е., Чакветадзе Ф.А. Заявл. 28.12.91. Рея. о выдаче 27.03.92.

40. А.о. по заявке ft 5019684 СССР; Шг E2IF5/00. Способ' разупрочнения угольного маооива/ Эдельштейн О.А;, Куоов А.Е., ДжигринА.В. и др. Заявл. 28.12.91. Реш. о выдаче 25.09.92.

41. А.о. по заявке » 5022577 СССР, ШГ E2IC 39/00. Способ исследования напряженного состояния моделей каооива горных пород/ Куоов А.Е., Кутаева Г.С. Заявл. 15.07.91. Реи. о выдаче 7.07.92.

42. Исследование параметров взаиыодейотвия монолитной бетонной в желе- , вобетониой крепи с иаооивом для капитальных выработок НМС. - М.: ИГД им. A.A.Скочинского. 1992.- 20 о. (Соавтора Ф.А.Чакветадзе, В.Л.Ерохин и др.).

43. Исследование устойчивости'вертикальных отзолов при ведении горних работ в зоне охранного оелвва; - и.: ИГД им. А.А.Скочинокого, 1992. - 16 о. (Соавторы в.А.Чакветадзе, В.Л.Ерохяя).

44. К вопросу о способах охраны выемочных выработок при разработке антрацитовых' олаотоэ. - Лугавек: ИВЦ ПО "Свордловаятрадит", 1992.- 7 о. (Соавторы Ф.А.Чакветадзе , ВЛ.Ерохвн). :j ----

—^^^^^¡^»ГТУМИ^ЖМ__. __^ ____ ____—---- - -----—

45. Перераспределение напряжений вокруг выработок в условиях пород почвы, склонных . к набуханию. - Луганок: ИЩ ПО "Свердловактрацат", 1992. -3 о. (Соавторы М.М.Скорев, Ф.А.Чакветадзе и др.).

46. Исследование напряженного состояния массива при проведении очиот-юпс работ в зоне охранногр целика вертикальных отводов. - Лутанск: ИВЦ ПО "Свердловантрацит", XS32. - 6 о. (Соавторы i.A.ЧакБетадзе, В.Л.Ерохзн, Г.А.Читаладзе).

47. Управление горным давлением при различных способах охраны полевых выработок на вахтах Донбасса (Украина). - Уголь России. - 1992. - № X. (Соавторы Ф.А.Чакветадзе, В.й.Черкасов). "___

48. Оценка устойчивости вертикальных отводов в прочных вмещающих породах при ведении горных работ в зоне охранного целика. - Уголь Россия. - ■ 1992. - Ji I, (Соавторы Ф.А.Чакветадзе,,В.Л.Ерохип, В.Ф.Черкасов).

49. Исследование напряженно-деформированного состояния массива пород при полевой подготовке выемочного поля / Извастия ИГД им. А.А.Скочинского, вып. 2. - М.: 1992. (Соавторы А.Е.Видушш, В.Ф.Трумбачэв).

50. Исследование методом фотомеханика распределения напряжений внутр? крупногабартиных блоков ,в'процессе их перемещения во внутренний отвал /А ФЯМШ. - 1992. - К 6. - С. 32-36. (Соавтора В.Ф.Трумбачев, Б.Н.Заровняев).

51. Применение методов физического моделирования при исследовании ста-тичеоких и динамических процессов гореого производства.-М.: ИГД им.А.А.Ско- ■ чгвского, 1992. - 28 о. I .

зе

Пода, в печать 23.10.92 г. 100 акз. '2,2 уч.-изд.л. Изд. »S939 Тип. зак.А2£

Институт горного дела им. А.А.Сяочинокого, 140004, г.Люберцы Моск. обл. Типография корпорации "Уголь России", 140004, г.Лвберцы Мрск. обл.