автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.01, диссертация на тему:Научное обоснование методов прогноза деформаций горных пород и земной поверхности при подземной разработке угольных пластов в сложных горно-геологических условиях

А* М are t^f-ce. v tr ^f -y ъе-и^с^ /v У^'У - J. О £. -

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР /

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ .

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ ГЕОМЕХАНИКИ И МАРКШЕЙДЕРСКОГО ДЕЛА В Н И М И

На правах рукописи

ЗЕМИСЕВ Владимир Назарович

УДК 622.834.1:622.272.6

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРОГНОЗА ДЕФОРМАЦИЙ ГОРНЫХ ПОРОД И ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В СЛОЖНЫХ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Специальность 05.15.01 «Маркшейдерия»

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

ЛЕНИНГРАД

19 8 9

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте горной геомеханики и маркшейдерского дела

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, член-корреспондент АН Казахской ССР Попов Иван Иннокентьевич,

доктор технических наук,

профессор Муратов Николай Александрович,

доктор технических наук,

старший научный сотрудник Финаревский Иосиф Ильич

Ведущее предприятие -Институт проблем комплексного освоения недр АН СССР

Защита диссертации состоится и "_1990 р.

в_ час. _мин. на заседании специализированного совета

Д.135.06.01 при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНИМИ) по адресу: 199026, г.Ленинград, Средний пр. 82, зал заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИШ.

Диссертация разослана " "_ 1989 г.

Исх.№

Ученый секретарь специализированного совета, докт.техн.наук

В. К. Шик

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертации, представленной в форме научного доклада, приводится основное содержание опубликованных в 1959-1989 гг. работ автора по результатам выполненных им научных исследований в период работы во ВНИЫИ.

Актуальность проблемы. Основными направлениями развития угольной промышленности СССР является дальнейшее увеличение добычи угля, сокращение потерь угля в недрах, рациональное использование недр, обеспечение защиты инженерных сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок.

В настоящее время в основных угольных бассейнах страны под зданиями, сооружениями и охраняемыми природными объектами залегает более б млрд.тонн угля.

На угленосных территориях распологены крупные города (Донецк, Караганда, Прокопьевск, Стаханов, 1^ково, Горловка, Макеевка и др.), прошпленные комплексы, транспортные кошлуникации, охраняемые природные объекты, имеющие важное народнохозяйственное значение. Дэбн-ча угля в зонах влияния на охраняемые объекты в СССР составляет в настоящее время 50-60 илн.тонн в год, достигая в отдельных районах до 30£ общей добычи. Ыакскмальио-всзиояное извлечение запасов угля кз недр в зонах влияния горных выработок на охраняемые объекты при обеспечении ¡к нормальной эксплуатации является вазной народнохозяйственной- задачей, способствупщей продленки сроков слуябы действующих шахт и значительной экономии капитальных вложений. Экономический эффект от извлечения 50-60 млн.тонн запасов угля в зонах влияния на охраняете объекты равноценен вводу в действие без дополнительных затрат нескольких угольных шахт.

Выбор рациональных способов разработки месторождений в зонах влияния на охраняе*гые объекты способствует решению проблемы охрани окружающей среды к рациональному использовании недр.

В связи с интенсификацией горных работ, переходом горных работ на большие глубины, ведением горных работ в зонах влияния тектонических нарушений, осевых поверхностей синклинальных и шарнирных 2кладок, при наличии старых горных выработок на небольшой глубине возрастает роль геомеханического обоснования и разработок рациональных способов ведения горных работ под охраняемыми объектами, спо-;обствутацих значительному снижению деформаций поверхности и уменьшении повреждений объектов при максимальном извлечении запасов угля га недр.

Актуальной проблемой является обоснование оптимальных мер защиты проектируемых объектов и их рациональное расположение на угленосных территориях.

Диссертационная работа посвящена научному обоснованию методов прогноз-a деформаций горных пород и земной поверхности и определению параметров ведения горных работ при выемке свит пластов на большой глубине, при нарушенном и сложном залегании пород, при подработке оползневых склонов и при перспективном планировании горных работ.

Исследования выполнялись во ВШЫИ в рамках научно-исследовательских программ по проблемному плану АН СССР на 1976-80 гг. (работа 020502, № ГР 76028075), в соответствии с Целевой комплексной программой № 20 Минуглепрома СССР на 1981-85 гг. (тема 0202000, № ГР 01840007757-59), по проблеме 0.55.05 Госстроя СССР на 1975-80 гг. (работа 020503, Р ГР 76028065), по отраслевому плану Минуглепроыа СССР на 1985-90 гг. (тема 0239035, J? ГР 01870001110), в которых автор принимал участие в качестве ответственного исполнителя и руководителя работ.

Цель работы - научное обоснование извлечения запасов угля под застроенными территориями, промышленными комплексами, природными объектами, в сложных горно-геологических условиях (выемка свит пластов на большой глубине, нарушенное и сложное залегание пород, ведение горных работ под оползневыми склонами, перспективное планирование горных работ).

Задачи исследований:

1. Разработка и внедрение методов эффективного изучения процесса сдвижения горных пород и земной поверхности на физи--оских моделях из эквивалентных материалов, в натурных условиях и ча маг-тематических моделях.

2. Разработка схем деформирования и методов прогноза с ¿иже-ний и деформаций горных пород и земной поверхности в сложных горно-геологических условиях.

3. Обоснование параметров ведения горных работ в слоеных горно-геологических условиях, обеспечивающих значительное уменьшение деформаций земной поверхности в основании подрабатываемых объектов, расконсервацию запасов угля, стабилизацию оползней.

4. Обоснование и разработка методов прогноза деформаций земной поверхности и требований к параметрам разработки пластов при перспективном планировании горных работ.

5. Классификация территорий застройки по характеру процесса сдвижения и величинам деформаций для проектирования строительства на угленосных территориях.

6. Разработка требований и алгоритмов к программам расчета сдвикений и деформаций земной поверхности на ЭВМ с автоматизацией графических построений.

Идея работы заключается в оценке влияния геологических и техногенных поверхностей ослабления в горных массивах (контакты слоев, плоскости сместителей нарушений, осевые поверхности складок, зоны трещин и разрушенных пород под влиянием очистных выработок) на характер и параметры процесса сдвияения и в учете этого влияния при выборе рациональных способов горных разработок под объектами.

Методы исследований. Основными методами исследований являются анализ и обобщение результатов натурных наблюдений, изучение процесса сдвижения на моделях из эквивалентных материалов и в натурных условиях (разработка и совершенствование методов наблюдений и приборов), математическое моделирование и аналитические исследования с использованием методов механики сплошной среды, теории случайных процессов, математической статистики, анализ и оценка влияния'различных факторов с использованием ЭВМ, сравнение прогнозируемых параметров с их экспериментальными значениями в натурных условиях.

Научные положения, выносимые на защиту: • I. Сдвиги пород по контактам над выработкой с разделением толщи на слои и пачки происходят под влиянием касательных напряжений, возникающих при изгибе подработанных пород /2/.

Формирование мульды сдвиаения в массиве и на земной поверхности зависит от перемещений пород над зоной обрушения, определяемых вынимаемой мощностью пласта и размерами выработки, мощностью пачек пород, деформирующихся без расслоений, и перемещений пород в зоне опорного давления, зависящих от дополнительных напряжений и потери распора пород вдоль напластования под влиянием изменения напряженного состояния в зоне изгиба /19/, /22/. При увеличении глубины горных разработок влияние потери распора на формирование краевой части мульды сдвижения возрастает..

2. Максимальные деформации горных пород и земной поверхности и основные параметры процесса сдвижения определяются взаимным расположением выработок относительно геологических и техногенных зон ослабления и очередностью прохождения выработок в этих зонах.

Результирующий эффект влияния нескольких выработок на земную поверхность в районах выходов геологических поверхностей ослабления зависит от взаимного положения поверхности ослабления и зоны активных сдвиговых деформаций в мульде и последовательности разработки пластов в зонах влияния нарушений /57/, /58/.

3. При расчете сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности следует учитывать как средние (закономерные), так и неравномерные (случайные) составляющие сдвижений и деформаций. Распределение средних составляющих сдвижений и деформаций может определяться с использованием непрерывных эмпирических или аналитических функций.

Неравномерные составляющие сдвижений и деформаций, обусловленные неоднородностью свойств горного массива, могут оцениваться иетодами математической статистики и теории случайных процессов на основе определения их статистических характеристик и связей со средними значениями сдвижений и деформаций /29/, /37/, /39/.

4. Методы расчета сдвижений и деформаций земной поверхности и рационального расположения горных выработок под охраняемыми объектам должны соответствовать полноте информации и требованиям характерных стадий планирования разработки месторождения (стадии разведки, генеральных схем раскройки шахтных полей, пятилетнего и оперативного планирования горных работ).

5. При ведении горных работ в свитах крутопадающих пластов в условиях сдвижения пород лежачего бока процесс сдвижения горных пород характеризуется изгибом слоев и сдвигами пород по контактам напластований с концентрацией сдвиговых деформаций на слабых контактах, которые могут оцениваться величиной сосредоточенной кривизны, функционально связанной со средними деформациями земной поверхности и строением массива /23/, /35/.

6. При разработке пластов, залегающих в синклинальных складках с углами падения крыльев большими, чем углы трения- по контактам слоев, сдвижение горных пород и земной поверхности проявляется в форме изгиба слоев вблизи осевой поверхности складки, сдвигов пород по контактам напластования на крыльях складки и сдвигов пород по осевой поверхности складки при попадании её в область активных сдвиговых деформаций.

Взаимосвязь и соотношение этих форм деформаций зависит от типа складки и положения очистных выработок относительно её осевой поверхности /35/, /57/, /58/.

7. При подработке очистными выработками крутопадающих тектонических нарушений вследствие сдвига пород по поверхности смести-

теля возникают концентрации деформаций пород на пересечении с нарушением, увеличиваются скорости деформаций массива и земной поверхности, происходит изменение углов сдвижения, наблюдается активизация подвижек слоев по контактам напластования.

Максимальные деформации земной поверхности и величины угловых параметров процесса сдвижения зависят от очередности разработки пласта на различный характерных участках в зоне влияния тектонического нарушения /35/, /54/, /56/, /57/.

8. Методы прогноза вероятных сдвижений и деформаций при перспективном планировании горных работ в свитах пластов должны учитывать характернее особенности подготовки и разработки свит пластов (количество одновременно разрабатываемых пластов в свите, панельный, этапный пли погоризонтный способы подготовки и ведения горных работ) я статистические характеристики сдвижений и деформаций, обусловленные возможным изменением исходных горнотехнических параметров и последовательности разработки пластов /35/, /37/.

9. Для изучения процесса сдвижения горных пород и земной поверхности, обоснования геомеханических схем процесса сдвижения и оценки влияния горно-геологических факторов может эффективно приценяться метод моделирования с помощью эквивалентных материалов, разработанные методики исследований, конструкции стендов, приборы и оборудование /I/, /4/, /6/, /9/, /28/, /32/, /59/.

10. Программы расчетов сдвижений и деформаций земной поверхности, реализуемые на ЭВМ, должны обеспечивать получение максимальных и суммарных сдвижений и деформаций земной поверхности в рассматриваемых точках мульды сдвижения при различных вариантах разработки пластов и выбор оптимальных вариантов горных работ по заданным критериям. Графические построения должны включать получение на плане поверхности изолиний максимальных и суммарных сдви-пений и деформаций, в направлениях вкрест простирания, по простиранию пластов и в заданных направлениях за рассматриваемый промежуток времени /35/, /47/.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций определяется соответствием прогнозируемых сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности,их измеренным величинам в различных угольных бассейнах страны; представительный объёмом экспериментальных исследований на моделях из эквивалентных материалов; анализом и обобщением обширных материалов натурных наблюдений в основны:: угольных бассейнах; широким долголетним и положительным опытом проверки методов прогноза сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности на шахтах Минуглепрома

СССР при расконсервации запасов угля под застроенными территориями, промышленными комплексами," природными объектами, обеспечившим нормальную эксплуатацию объектов; успешной .защитой объектов, построенных на угленосных территориях, применением рациональных параметров горных работ под 'охраняемыми объектами, позволившим расконсервировать значительные объёмы запасов угля; широкой апробацией рекомендаций и предложений автора в рамках основных нормативных и методических документов, действующих на предприятиях Минуглепрома СССР и Госстроя СССР /2/, /14/, /19/, /22/, /25/, /33/, /35/, /38/, /41/, /50/, /54/, /59/.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлено, что деформирование слоистой толщи пород под влиянием подземных разработок характеризуется совокупностью деформаций отдельных пачек слоев, предельные мощности которых зависят от соотношения сил бокового распора и сцепления пород по контактам.

Деформации сдвига и изменение объёма пород после потери несущей способности этих пачек над выработкой малы и при расчетах деформаций ими можно пренебречь.

Сдвиги пород реализуются на контактах пачек в виде взаимных смещений пород по напластованию. .

На формирование положения зоны трещин в массиве оказывает влияние сопротивление сдвигу по контактам слоев и предел прочности слоя растягивающим напряжениям /16/, /19/, /22/.

Деформирование пород в зоне опорного давления при больших глубинах разработки в значительной мере определяется степенью потери бокового распора, вызванного сдвижениями пород над очистной выработкой.

Средние деформации пород в зоне опорного давления функционально связаны со сдвижениями угольного пласта по нормали к напластованию, которые при аналогичных по деформационным свойствам покрывающих и подстилающих породах достигают 50%, сдвижений поверхности в рассматриваемых нормальных к напластованию сечениях /8/, /19/, /22/.

2. Сосредоточенные деформации земной поверхности, возникающие на слабых контактах при разработке свит пластов в условиях сдвижения пород лежачего бока, пропорциональны средним наклонам земной поверхности, мощности деформирующихся без расслоений пачек пород I функционально связаны с содержанием крепких слоев в покрывающих и подстилающих породах /26/, /33/, /35/.

Величины "обратных" уступов, возникающие на земной поверх-:ости в Донбассе, пропорциональны разности сдвижений смежных слоев доль напластования при их изгибе, которые могут быть выражены крез средние деформации поверхности на основании теории малых де-юрмаций /54/, /56/. Распределение и величины средних деформаций оверхности в условиях сдвижения пород лежачего бока-пластов за-исят от кратности подработок, соотношения крепких слоев в покры-ающих и подстилающих породах, количества ранее отработанных гори-онтов и общей протяженности ранее пройденнцх по падению вырабо-ок /26/, /33/, /35/, /54/.

3. Зоны разрушения горных массивов, при первичной подработке ород очистными выработками, определяют положение максимальных де-юрмаций и их величины на земной поверхности при повторных подра-отках этих участков выработками в других пластах, пройденными в онах взаимного влияния, поэтому характер процесса сдвижения, ве-ичины максимальных деформаций горных пород и земной поверхности, гловые параметры процесса зависят.от очередности прохождения чистных выработок на участках влияния геологических нарушений или ехногенных ослаблений массивов /36/, /43/, /45/, /52/, /56/, /62/.

4. Деформации массивов горных пород и земной поверхности при заработке пластов, залегающих в синклинальных складках, вызван-ке изгибом слоев у осевой поверхности, сдвигами пород по контак-ам напластований на крыльях складки и сдвигами пород по осевой оверхности складки функционально связаны между собой и зависят от ынимаемой мощности пласта, отношения размеров выработки к глубине апегания оси складки, разности углов наклона разрабатываемого ласта на оси складки и на участке выхода пласта под наносы.

При разработке пластов на одном из крыльев складки концент-ация сдвиговых деформаций на осевой поверхности складки приводит образованию уступов на земной поверхности, величины которых про-орциональны оседаниям поверхности и отношению размеров зоны сдви-овых деформаций " 1а. " к длине осевой поверхности складки на раз-езе вкрест простирания " 10п (при > 0,3) (рис.3).

При ведении горных работ на обоих крыльях складки величины двиговых деформаций и уступы на земной поверхности на оси складки ропорциональны разности значений уступов, возникающих под влия-кем горных работ на каждом крыле складки /24/, /35/, /57/, /58/, 59/.

5. При ведении горных работ в зонах влияния крутопадающих ектонических нарушений на земной поверхности образуются "прямые" • ли "обратные" уступы,возникающие соответственно вследствие сдвига

пород по сместителю или взаимного скольжения пород висячего и лежачего крыльев нарушения при изгибе сместителя, вызванного его подработкой.

Уступы возникают при углах падения сместителей более 50° (пологое залегание пород) и при углах падения сместителей более 40° (наклонное и крутое залегание пород).

Величины "прямых" уступов на выходах сместителей крутопадающих нарушений пропорциональны максимальным оседаниям земной поверхности и отношению размеров зоны сдвиговых деформаций к общей длине сместителя нарушения на разрезе вкрест простирания.

Величины "обратных" уступов на выходах согласнопадающих нарушений (при Д- сС <20°) пропорциональны максимальным наклонам земной поверхности и функционально зависят от углов падения сместителей нарушений /55/, /57/. При ведении горных работ на обоих крыльях сместителя тектонического нарушения, уступы на поверхности пропорциональны разности максимальных оседаний, вызванных влиянием горных работ в висячем и-лежачем крыльях сместителя нарушения /55/ /57/, /58/, /59/.

6. Сосредоточенные деформации земной поверхности, наблюдаемые в районе выходов поверхностей ослабления на различные моменты отработки пластов, в той или иной степени корреляционно связаны между собой, поэтому результаты наблюдений можно использовать для обоснования математических моделей и прогноза сосредоточенных; деформаций при переходе горных работ на более глубокие горизонты к соседние участки.

7. С увеличением глубины горных разработок увеличивается отношение неравномерных составляющих наклонов, горизонтальных деформаций икривизны к их средним значениям. При глубинах разработки 700-1000 м неравномерные составляющие горизонтальных деформаций соизмеримы с их средними значениями, а неравномерные составляющие кривизны превосходят средние значения в 3-3,5 раза.

Неравномерные составляющие наклонов и горизонтальных деформаций различных участков земной поверхности практически не зависимы между собой, что позволяет использовать методы теории случайных величин для оценки их дисперсий при разных расстояниях между пунктами наблюдений.

Научное значение работы заключается в научном обосновании и разработке методов прогноза сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности и рациональных способов ведения горных работ под охраняемыми объектами в сложных горно-геологических условиях (разработка свит пластов на большой глубине, нарушенное и сложное

залегание пород, наличие в массиве древних оползней), обеспечивших решение крупной народнохозяйственной проблемы по расконсервации запасов угля под охраняемыми объектами и рационально^ использованию недр.

Практическая ценность работы заключается в следующем;

1. Обоснованы, разработаны и внедрены методы расчета сдвкже-ний и деформаций земной поверхности в сложных горно-геологаческих -условиях для выбора мер защиты объектов (при выемке свит крутопадающих пластов, при залегании пород в синклинальных складках и при нарушенной залегании пород, при перспективном планировании горных работ) /23/, /25/, /33/, /35/, /38/, /44/, /50/, /54/ и эффективного извлечения запасов из недр.

2. Обоснованы рациональные способы ведения горных работ под охраняемыми объектами (горные меры защиты объектов) в ело шок горно-геологических условиях (при выемке свит пологих, наклонных' и крутопадающих пластов, при залегании горных пород в синклинальных складках и нарушенном залегании пород, при наличии в массиве древних оползней), внедренные на шахтах ряда производственных объединений /36/, /43/, /45/, /56/, /57/, обеспечившие расконсервацию запасов угля под охраняемыми объектам.

3. Разработаны и используются для выбора мер защиты вертикальных шахтных стволов методы расчета сдвижений и деформаций горного массива /19/.

4. Обоснованы методы и приборы для изучения процесса сдвижения горных пород и земной поверхности в натурных условиях /5/, /7/, /II/, /14/, /15/, /50/, /59/.

Разработана технология моделирования процесса сдвижения горных пород, конструкции стендов, измерительная аппаратура для изучения процесса сдвигания на моделях из эквивалентных материалов /I/, /3/, /4/, /7/, /9/, /17/, /22/, /28/, /31/, /32/, /60/.

5. Разработаны требования и алгоритмы к прогреве расчета ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности на ЭВМ с автоматизацией графических построений сдвижений и деформаций, которая широко внедрена в основных производственных объединениях Микугле-прома СССР, научно-исследовательских и проектных институтах /47/.

Внедрение результатов работы. Методы прогноза сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности для выбора мер защиты объектов в сложных горно-геологических условиях, разработанные автором, включены в основные нормативные и методические документы по вопросам сдвижения горных пород, охране объектов и проектирования строительства на угленосных территориях, утвержденные или одобрен-

ные Минуглепромом СССР и Госстроем СССР /19/, /23/, /33/, /38/, /41/, /54/ и согласованные с Госгортехнадзором СССР /35/. Методы прогноза деформаций горных пород и земной поверхности используются во всех угольных бассейнах страны при выборе мер защиты объектов.

Пакет прикладных программ для ЭВМ до прогнозу сдвижений и деформаций с автоматизацией графических построений широко внедрен в горно-добывающих, проектных, научно-исследовательских организациях Минуглепрома СССР и Госстроя СССР.

Методы рационального ведения горньк работ включены в нормативные и методические документы /25/, /35/, защищены авторскими свидетельствами /43/, /45/, /55/, /61/, внедрены в ряде про-

изводственных объединений Минуглепрома СССР.

Методы наблюдений за сдвижением горных пород и земной поверхности и их интерпретации включены в "Инструкцию по наблюдениям...и, утвержденную Минуглепромом СССР и согласованную с Госгортехнадзором СССР /59/, а также в Методические указания /50/, одобренные Минуглепромом СССР.

Разработанные методы широко используются на шахтах Минуглепрома СССР при проведении наблюдений за сдвижением горных пород и земной поверхности и интерпретации полученных результатов.

Методы моделирования процесса сдвижения на физических моделях, из эквивалентных материалов включены в "Методические указания..." /4/, /28/.

С 1980 г. под руководством и при участии автора составлено более ста заключений и рекомендаций по расконсервации запасов угля под охраняемыми объектами, прогнозам деформаций для выбора мер защиты проектируемых объектов, рациональному ведению горных работ, развитию градостроительства на угленосных территориях.

Использование разработанных с участием автора нормативных и методических документов позволяет ежегодно на шахтах СССР расконсервировать до 50-60 млн.тонн угля. Внедрение разработанных рекомендаций по расконсервации запасов угля на отдельных шахтах в условиях нарушенного и сложного залегания пластов .обеспечивает ежегодное извлечение не менее 0,5 млн.тонн угля под охраняемыми объектами при обеспечении их нормальной эксплуатации.

Апробация работы. Работа апробирована на шахтах Донбасса, Кузбасса, Карагандинского, Львовско-Волынского и др. бассейнов, на месторождениях Средней Азии. Основные положения работы докладывались и обсуждались на конференциях, совещаниях, симпозиумах, Ученом Совете ВНИМИ, в Минуглепроме СССР и на международных конгрессах по маркшейдерскому делу в Тузле (Югославия) 1975 г., в Харо-

гейте (Англия) 1985 г., в Ленинграде 1988 г., на международном симпозиуме в Болгарии в 1986 г., результаты исследований использовались при выполнении работ для Ицдии, при выполнении совместных работ с ФРГ и получили высокую оценку зарубежных специалистов.

Публикации. Основные положения работы изложены в &»-х печатных трудах и изобретениях, в том числе двух монографиях. Работа по разработке и созданию моделей геомеханических процессов с использованием эквивалентных материалов удостоена Государственной премии СССР в области науки и техники за 1984 г.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Методы и средства исследований процесса сдвижения

Значительный вклад в разработку методов и средств исследования процесса сдвижения внесли советские ученые Авершин С.Г., Казаковский Д.А., Колбенков С.П., Короткое М.В., Канлыбаева Ж.М., Турчанинов Й.А., Акимов А.Г., Борисов A.A., Борщ-Компониец В.И., Кузнецов Г.Н., Кузнецов С.Т., Лисица И.Г., Мэдянцев А.Н., Муратов H.A., Цуялер P.A., Нестеров М.П., Петухов И.А. Петухов И.М., Попов И.И., Финаревский И.И., Фисенко Г.Л.

Работы автора позволили усовершенствовать методы наблюдений за сдвижением горных пород и земной поверхности, разработать методику проведения исследований на моделях из эквивалентных материалов для изучения процесса сдвижения, приборы и оборудование для проведения наблюдений за сдвижением горных пород и земной поверхности, развить аналитические методы исследований /I/, /5/, /6/, /7/, /9/, /30/, /31/, /32/, /53/, /60/.

Усовершенствованы приборы, конструкции наблюдательных станций и методика наблюдений за сдвижением горных пород и .земной поверхности при разработках свит пластов, нарушенном и сложном залегании пород /3/, /5/, /7/, /II/, /15/, /17/, /29/, /50/, /59/.

Обоснованы требования к прогнозируемым сдвижениям и деформациям для выбора мер защиты объектов и составлению карт изолиний сдвижений и деформаций земной поверхности, выполнена оценка неравномерных составляющих деформаций земной поверхности.

Для изучения деформаций горного массива разработан метод радиографических приборов, использованный для определения сдвижений и деформаций горных пород во Львовско-Волынском, Челябинском бассейнах и при строительстве Ленинградского метро /15/, /17/, /31/.

Для оценки составляющих деформаций скважин в направлении,перпендикулярном оси скважин,разработаны датчики струнного типа, применяемые при проведении наблюдений /7/, /14/.

'Обоснована технология изготовления и испытания моделей для изучения процесса сдвижения горных пород и земной поверхности на основе метода эквивалентных материалов, разработанного проф.Кузнецовым Г.Н. /32/, /60/, разработан метод оптических тензометров для определения сдвиганий и деформаций пород на моделях /I/, /6/, проведен комплекс исследований на моделях процессов сдвижения горных пород в различных горно-геологических условиях (разработка свит крутопадающих пластов, нарушенное и сложное залегание пород и др.).

Обоснована методика определения напряженного состояния моделей и горных массивов в запредельной состоянии по дашш* наблюдений за линейными и угловыми деформациями с использованием уравнений равновесия в изостатических координатах и соосности направлений главных напряжений и главных деформаций в рассматриваемой точке /30/.

2. Методы прогноза деформаций горного нассива

Значительный вклад в развитие представлений о механизме процесса сдвижения горных пород и земной поверхности и разработку методов расчета сдвижений н деформаций внесли советские уч@ные Авершин С.Г., Казаковский Д.А., Колбенков С.П., Коротков Ы.В., Гусев В.В., Акимов А.Г., Ардашав К,А., Борисов A.A., Борщ-Конпо-ниец В.й., Иофис U.A., Кузнецов Г.Н., Кузнецов С.Т., Лисица И.Г., Мздянцев А.Н., Цуллер P.A., %ратов H.A., Нестеров Ы.П., Пар-чевский Л.Я., Петухов И.А., Петухов U.U., Попов И.И., ко Г.Л.

Выполненные автором исследования позволили расширить представления о закономерностях деформирования горных пород под влиянием подземных разработок, обосновать схемы сдвикения горных пород и методы прогноза сдвижений и деформаций пород в сложных горногеологических условиях.

Возникающие при изгибе слоев касательные напряжения (в том числе под влиянием сил бокового распора) вызывают сдвиги пород по плоскостям напластования и расслоение толщи на отдельные слои (пачки пород). Разрушение слоистых плит (балок) при изгибе может происходить от нормальных, либо касательных напряжений. Показано, что слой (пачка пород) в массиве разрушается от нормальных напряжений и в нем не происходит сдвигов пород по внутренним контактам, если мощность слоя h^ <41С//УбЬ|., где 1С - сцепление пород по

алластованню, СЗсж - предел прочности пород при сжатии, $ - объ-мный вес пород (рисЛ).

Рнс.1.

Одвиги внутри слоев (пачэк пород), деформирующихся без рас-яоеннй, 0) и деформации изменения объёма пород после

этери несущей способности О' малы и кии ыокно пре-

гбречь при больших линейных деформациях; это позволяет использо-ать для расчетов нормальной (вертикальной) составляющей сдвиге-!1Й 7 и составляющей сдвижений вдоль напластования (горизонталь-ах сдвижений) В в тонком слое следующие уравнения

322 (I)

Рассматривая деформации слоистого массива над зоной обруше-1я, как совокупность деформаций слоев с указанными свойствами, злучэны аппроксимирующие уравнения для расчета нормальных к алластовашю и параллельных напластованию составляющих сдвижений слоистой толще пород над выработкой при средней мощности дефор- _ фующихся над зоной обрушения слоев "Ь,"

Э 7 =. Ь Ы 2 ЗХг

ЭХ2 Э 1г '

Сдвиги пород по контактам при изгибе слоев равны сдвижениям слоя вдоль напластования, Сдвиги определяются на основании решения второго уравнения системы (2).

Полученные решения однородных и неоднородных уравнений (I), (2) и их анализ позволяют оценить вертикальные и горизонтальные деформации в массиве и сдвиги пород по контактам, которые используются для выбора мер защиты горных выработок /19/.

фи оценке положения зоны трещин в массиве рассмотрено разрушение слоев над границами выработки путем отрыва с одновременным проскальзыванием слоя по контакту с вышележащими породами. На основании аналитических решений установлено, что положение зоны трещин и точек с максимальными горизонтальными деформациями за висит от угла трения по контактам и соотношения действующих напря жений по нормали к напластованию и параллельно напластованию. Зона трещин (положение точки с максимальными растяжениями в массиве находится внутри области, ограниченной плоскостями, проведенными из границ выработок под углами разрыва /4/, /13/, что использовано при выборе мер защиты горных выработок от затопления при подработке водных объектов.

Расчетные схемы и закономерности деформирования горных пород в зоне опорного давления базируются на результатах изучения процесса сдвижения горных пород на моделях и в натурных условиях /8/ /22/, /27/.

При близких по деформационным характеристикам покрывающих и подстилающих породах распределение сжатий пород в массиве в нормальном к напластованию сечении идентично в породах кровли и почвы, поэтому величина оседания угольного пласта составляет половину оседаний земной поверхности в рассматриваемых нормальных к напластованию сечениях.

Расчет деформаций выполняется исходя из заданных оседаний -поверхности (Ух) и пласта (), размеров зоны опорного давления в покрывающих (Ък ) и подстилающих ( £п) пласт породах. Максимальные сжатия пласта находятся из выражения

_ Ух

icuB+fc„>

Сжатия вмещающих пород в вертикальных (нормальных к напласто-анию) сечениях определяются по формуле

Метод используется для выбора мер защиты вертикальных шахт-ых стволов /19/.

3. Методы прогноза сдвижений и деформаций земной поверхности

Проведенные исследования позволили установить закономерности сформирования земной поверхности и разработать методы прогноза движений и деформаций при выемке свит крутопадающих пластов, при алегании пластов в синклинальных складках, при ведении горных ра-от в зонах влияния тектонических дизъюнктивных нарушений, при ерспективном планировании горных работ. Обоснованы методы опера-ивного прогноза сдвижений и деформаций с использованием резуль-атов наблюдений и методы оценки неравномерных составляющих дефор-аций земной поверхности /23/, /33/, /35/, /38/, /41/, /54/.

Разработанные методы прогноза сдвижений и деформаций земной оверхности широко используются при выборе мер защиты подрабаты-аемыхи проектируемых объектов на угленосных территориях СССР.

При разработке свит крутопадающих пластов в условиях сдвиже-ия пород лежачего бока составляющие сдвижений и деформаций, ызванные сдвигами пород по контактам,оказывают основное влияние :а характер и величины деформаций земной поверхности.

В мульде сдвижения ввделены характерные зоны, границы которых пределяются точками максимальных горизонтальных деформаций растления в висячем и лежачем боку и сжатия - над выходом угольного ласта, занимающими стабильное положение относительно границ чистной выработки /35/.

Установлено, что горизонтальные сдвижения ( В) зависят от [ахсимального оседания поверхности, составляющего 30-40? от выни-[аемой мощности пласта, размера оставленного целика под наносами,

(4)

функция распределения сжатий, значения которой отличны от нуля на участках £сос и fcnx .

размера выработки по падению, содержания крепких монолитных пород в висячем и лежачем боку, функций распределения деформаций Г и $' , определяются в зависимости от отношения глубины верхней границы выработки к вынимаемой мощности пласта.

Горизонтальные деформации поверхности находятся из выражений следующего вида /35/

Н^тгх-)' <5)

где Хь и Хд - координаты рассматриваемой точки соответственно на участках ь е , расположенных в висячем и леаачем боку пласта (начало координат располагается в точках максимальных горизонтальных сдвижений в висячем и лежачей боку) (С - коэффициент, зависящий от содержания крепких сдоев в покрывающих и подстиалщих породах.

Цри больших глубинах разработки характер процесса сдвиження и величины деформаций земной поверхности от выработок в пределах рассматриваемого горизонта зависят от размеров выработок на вышележащих горизонтах, количества ранее отработанных горизонтов, глубины горних разработок, поэтому принцип алгебраического Словения сдвикеннй н деформаций от выработок в пределах каждого рассматриваемого горизонта для получения их суммарных значений в этих условиях приводит к значительный ошкбкад.

Дэстаточно надежные результаты при прогнозе суммарных сдвижений и деформаций земной поверхности дает использование размеров выработок в пределах проектируемых и ранее отработанных горизонтов; величины сдвижений и деформаций от выработок на одной горизонте определяются по формулам следующего - вида /54/

7г=ЯсПгИСоС[5(2„)- 5(гь + 2о)] , (6)

где 4=Хн/и; Н&=Хь/Ьь< ; 2В=Х0/ЬН1 ; . (рис.2);

(},0 - величина относительного максимального оседания;

К^ - коэффициент, зависящий от угла падения пласта.

При разработках свит сближенных пластов угловые параметры процесса сдвижения, положение на поверхности характерных зон деформаций в значительной мере зависит от порядка разработки пластов в свите. Выемка первого пласта определяет положение на по-

Рис.2.

эрхности характерных зон деформаций, последующая разработка совестно влияющих пластов, если границы выработок в пластах нахо-ятся в определенных зонах совместного влияния , вызывает лишь акопление и концентрацию деформаций в этих зонах без изменения х положения на местности. При этом угловые параметры процесса движения-при повторных подработках' могут изменяться в пределах о 15°. Это явление связано, с концентрацией деформаций в масси-е и на поверхности в местах ранее разрушенных пород под влиянием ервичных подработок, поэтому суммарное влияние нескольких выра-оток. в свите пластов на земную поверхность в значительной сте-енн зависит от последовательности разработки пластов в зонах овиестного влияния.

Установленные закономерное?:: позволяэт разработать методы рогноза сдвижений и деформаций поверхности с учетом взаимного лияния-выработок и обосновать рациональные параметры горных ра-от в свите пластов, обеспечивающие значительное уменьшение де-ормаций поверхности.

Сосредоточенные деформации на выходах слабых контактов при едении горных работ в свитах крутопадающих пластов зависят от азности сдвижений смежных слоев вдоль напластования, фи разра-отках свит крутопадающих пластов в условиях сдвижения пород ле-ачего бока в угольных бассейнах,за исключением Донбасса,сосре-.оточенные деформации могут оцениваться величиной сосредоточенной кривизны

А7?

1Сс=б-|г-» (7)

где Е, - мощность деформирующихся пачек (средние расстояния между зонами сосредоточенных деформаций); д1? - стрелка прогиба на участке сосредоточенной кривизны, зависящая от средних (сглаженных) наклонов в рассматриваемой точке и строения массива. Классификация величин " д1?" для различных угольных бассейнов дается в работе /23/.

При разработке свит крутопадающих пластов в Донбассе сосредоточенные деформации по предложения М.А.Иофиса оцениваются величиной "обратных" уступов.

Проведенные исследования показывают, что величины уступов зависят от разности, сдвижений смежных слоев вдоль напластования при изгибе, пород д£ = |В2 - , которые могут быть выражены на основании теории малых деформаций через наклоны поверхности Ч1 " угол падения пластов "оС минимальный угол, при котором возможны сдвиги пород по контактам " оСе " и мощность пачэк пород " & " /54/, /56/, (рис.2)

Ку=и„ 5'1Пг(о:-сС0)[2 51Пг(оС-сС0) + 1]. . (8)

При разработке свит крутопадающих пластов на большой глубине возрастает отношение неравномерных (случайных) составляющих деформаций к их средним значениям.

Неравномерные составляющие деформаций на различные моменты отработки пластов в значительной мера коррелируют цегду собой. Это явление положено в основу разработанных методов оперативного прогноза деформаций с использованием результатов наблюдений, полученных при вывике пластов на вапелеяачих горизонтах ¡иг,: соседних участках. Основными элементами такого прогноза является определение: макшадальных сдвигекай и деформаций, -длин полумульд, вида функции распределения и сосрздоточзнних деформаций.

Прогноз -сосредоточенной кривизны и уступов от влияния выработок на горизонте "П" на основании результатов наблюдений, полученных при ведении работ на вышележащих горизонтах "П-1" и "П-2", может выполняться с использованием выражений

и

Ы\г

"П.рас,ч {.п.-!

(при росте наклонов); (9]

' _> (при уменьшении наклонов),

Ьа-1

где расчетные наклоны;

~ измеренные сосредоточенные деформации при отработке пластов соответственно на гор."Г1-1" и "П.- 2";

-2 - измеренные наклоны при разработке пластов соответственно на гор."П.-1" и "П.-2".

При больших глубинах разработки свит хрутопадающих пластов наблюдается крайне неравномерное развитие сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности с увеличением глубины горных работ. &го явление использовано при обосновании методов прогноза сдвижений и деформаций поверхности и рациональных параметров разработки свит крутопадающих пластов под объектами.

При залегании пластов в синклинальных складках с углами падения крыльев сСк> 30° сдвижение горных пород происходит в форме изгиба на участке вблизи осевой поверхности складки (при ведении горных работ на обоих крыльях), сдвигов слоев по контактам напластований на крыльях складки, сдвигов пород по осевой поверхности складки.

Разработка схем сдвижения и методов прогноза деформаций выполнялась под руководством и при участии автора совместно с Файнштейном Ю.Б.

"Максимальное оседание от влияния изгиба слоев зависит от вынимаемой мощности пласта, размеров выработки и глубины залегания оси складки. Оседания поверхности, вызванные сдвигами пород по контактам на разрабатываемой крыле складки .зависят от максимального оседания, вызванного изгибом пород,""?иц,г." и разности углов падения пласта " доб " у верхней и нижней границы зоны влияния, что обусловлено разной направленностью векторов сдвижения при изгибе слоев на границах зоны одвизения

А'Ь-^йПоС), (Ю)

где А и. & - эмпирические коэффициенты.

Горизонтальные сдвижения поверхности определяются как алгебраическая сумма сдвижений, вызванных изгибом и сдвига*,«: пород

по контактам, В где 1 - наклоны, П. - мощ-

ность рыхльсс отложений.

При разработке пластов, залегающих в синклинальных складках, когда в зону сдвиговых деформаций попадает значительная часть осевой поверхности складки, происходит сдвиг пород по осевой поверхности с образованием в массиве и на земной поверхности уступов. Под зоной сдвиговых деформаций понимается участок мульды сдвижения 'БД (рис.3), где возможен сдвиг подработанной части массива по осевой поверхности складки (зона осевой поверхности складки, попадающая в одну из полумульд сдвижения, в которой сдвиги пород по осевой поверхности (нарушению) могут вызвать концентрацию наклонов того же знака).

Величины уступов в районе выхода осевой поверхности складки пропорциональны максимальному оседанию поверхности "" и отношению длины зоны сдвиговых деформаций " Еа " к общей длине оси складки на разрезе " Ео " (рис.3)

о

си)

Ьо

где 1С, - коэффициент, зависящий от углов падения крыльев и осевой поверхности складки.

При одновременном ведении горных работ на обоих крыльях пологих складок величина уступа определяется как разность возможных уступов, образующихся от влияния горных работ на каадом крыле складки

ЬО [о

где К.-АОЛ^БД'Л-АБ*.

При известных значениях максимальных оседаний , и оседаний верхней точки уступа , "9йг1 (рис.3) в П.

сериях маркшейдерских наблюдений, величина прогнозируемого уступа иокет определяться с использованием данных наблюдений из выраяеняя

Л)),' (13)

где (Сг- определяется по данным наблюдений.

Разработанные методы расчета деформаций поверхности при выемке пластов в синклинальных складках включены в "Правила охраны сооруаений ..." /35/ и используются в ПО "Стахановуголь" в Донбассе для выбора мер защиты объектов /62/.

При ведении горных работ в зонах влияния тектонических нарушений при определенных условиях могут происходить сдвиги пород по плоскости сместителя. Под влиянием этих сдвигов изменяется характер процесса сдвияения, возрастают деформации земной поверхности, образуются уступы в районе выхода сместителя нарушения, возрастают скорости деформаций.

В тех случаях, когда горные работы ведутся в деяачем крыле сместителя со стороны восстания от его пересечения с пластом при углах падения пластов оС > 30° и углах,падения сместителей

Д = 40°-80°, возникающие сдвиги пород по нарушению вызывают активизацию сдвигов пород по контактам напластований с распространением зоны опасных деформаций до выхода пласта под наносы /35/.

По характеру влияния на величины деформаций поверхности дизьюнктязнне нарушения цепко отнести к трем основный группам:

1) Пологие нарушения с углами падения сместителей д С40°-35°.

2) Крутопадающие нарушения с углами падения сместителей

Д >50° при углах падения пластов до 35° и с углами падения сместителей д >40° при углах падения пластов сС>35°.

3) Крутопадающие разрывные нарушения при залегании пластов в шарнирных складках.

Методы расчета сдвижений и деформаций земной поверхности применительно к условиям первой и второй групп нарушений разработаны под руководством и при участии автора совместно с Файнштейном Ю.Б. и Коваленко В.И. Влияние третьей группы нарушений на деформации земной поверхности рассмотрено Ягуновым A.C.

Нарушения первой группы практически не оказывают влияния на характер процесса сдвижения, величины деформаций (за исключением кривизны, которая возрастает в определенных пределах /54/).

При подработке сместителей крутопадающих нарушений второй группы могут возникать как "прямые", так и "обратные" уступы. "Прямые" уступы образуются в тех случаях, когда сместитель нарушения попадает в зону сдвиговых деформаций, при отношении

>0,3 (на рис.4а = АБ* 5 Е0 = 0,0 ).

При изгибе сместителей нарушений под влиянием их подработки, когда сместитель согласнопадающего нарушения ( А-оС ^ 20°) попадает в полумульду по падению и при -«-40,3 (рис.46), на земной поверхности возникают "обратные" уступы вследствие взаимного

скольжения пород лежачего и висячего боков нарушения по плоскости сместителя /54/, /62/ (На рис, I и I'-оседания, 2 и 2-горизон-тальные деформации).

Высота "прямого" уступа в районе выхода сместителя нарушения второй группы оценивается по формуле

Ьу= т^пХз. <14>

где 1С^ - коэффициент, зависящий от угла падения сместителя. 22

Увеличение мощности наносов и зон пород пониженной прочности вызывает уменьшение уступов /54/.

Высота "обратных" уступов на выходах сместителей нарушений второй группы зависит от максимальных наклонов земной поверхности в мульде сдвижения " и угла падения.сыестителя нарушения

Ь^ЗОмиСл, (15)

где - коэффициент, зависящий от угла падения сместителя

нарушения.

Оперативный прогноз "пряшх" уступов на основании данных наблюдений выполняется с использованием выражения типа (13).

Нзтоды прогноза сосредоточенных деформаций земной поверхности на выходах сместителей крутопадающих нарушений внедрены при выборе мер защиты объектов в Донбассе и др. бассейнах страны /38/, /54/, /62/. ■ .

Методы расчета вероятных сдвижений и деформаций поверхности при перспективном планировании.горных работ в свитах пластов разработаны с учетом характерных особенностей ведения горных работ. Зги методы учитывают количество одновременно разрабатываемых пластов, средние опережения границ выработанного пространства в различных пластах, возможное случайное изменение положения этих границ, ведение горных работ по горизонтам при разработке свит наклонных и крутопадающих пластов.

При оценке вероятных деформаций учитываются составляющие, зависящие от средних горнотехнических параметров разработки месторождения, и случайные составляющие, определяемые возможностью случайного изменения горнотехнических показателей

где (З^ и <2>п& - относительные дисперсии деформаций, соответственно от второго, "П"-го влияющих пластов, зависящие от возможного варьирования границ выработанного пространства во втором, "П"-ом - пластах относительно границ выработанного пространства в первом пласте; » - коэффициенты, учитывающие среднее влияние второго, "1Т"-го пластов;

Б - коэффициент, определяющий необходимый уровень надежности прогнозируемых деформаций земной поверхности;

А,- эмпирический коэффициент.

Выражения типа (16) могут быть приближенно заменены суммой максимальных деформаций от выработок первого, второго, "П."-го пластов с определенными коэффициентами влияния /54/.

При разработках свит наклонных и крутопадающих пластов определение вероятных сдвижений и деформаций поверхности выполняется с учетом ведения горных работ по горизонтам с оценкой влияния возможного варьирования положения горизонтов и порядка разработки пластов в свите. Метод широко апробирован и включен в "Правила охраны сооружений ..." /35/.

Оценка неравномерных составляющих деформаций земной поверхности при больших глубинах разработки выполняется методами математической статистики и теории случайных процессов. (Исследования проводились под руководством и при участии автора совместно с Б.Н.Богдановым).

фи увеличении глубины разработки от 200-300 м до 700-1000 м в 1,5-3,5 раза увеличивается отношение неравномерных составляющих деформаций к их средним значениям.

Оценка неравномерных составляющих деформаций в различных точках мульды сдвижения показывает, что они практически являются независимыми друг от друга, что дает основание определять дисперсии неравномерных составляющих горизонтальных деформаций с использованием методов теории случайных величин /42/, /51/, /54/, а расчетные значения горизонтальных деформаций ( 6р ) и кривизны ( 1Ср ) при различных расстояниях между пунктами наблюдений (2 ) определять в зависимости от ожидаемых величин горизонтальных деформаций ( беж ) и кривизны ( Юс« ), из выражений:

6р ~ ( ^ + Юн К-Ь ) Ь'чж '

(17)

где |СЬ ; 1Ск - соответственно средние ошибки определения горизонтальных деформаций и кривизны при I = 30 м;

- коэффициент, характеризующий необходимый уровень надежности расчетных деформаций /42/, /51/, /54/.

Для автоматизации расчетов сдвкгений и деформаций земной оверхности и графических построений разработаны алгоритмы програи-а расчзтов на ЭВМ сдвпзений и деформаций поверхности с автомати-ациэй графччзских построений (Программа "Пласт") и основные трэ-овання к интерпретации результатов расчета.

Программа позволяет опрзделягь максимальные и сукиарные сдвн-згеш и деформация з заданной точке мульды сдшиения в напразле-жяте вкрзс? просгярзнля» по лрос'лграшгэ к з заданнон направлении н з?сиаткзирОЕа?ь посгроанке графиков сдвизениЗ я дефориацнЗ (на гзрззая) я сзолшшй сдветенка а деформаций на планах поверкностс.

Прогрева "ЕгЕюг" гвроко вкедрзна з производственна: объеди-5няях, проеятккх а иаучно-гсследоваяегьсних институтах Минутле->ома СССР п Госстроя СССР.

4. Ведение горных работ под охраштзиги объекта«:;

Требования по рзцяональногту веденга горных рабо» под объекта доданы соогвекявовачь основнш стодияа пяаннрования разра-яин шстороядения.

На стадии разведай иестороздвишт для- классяфакагрги запасов я федеяекзя дополнительща: загра? пря разработке шготороадеиия »обходом© оценивать характерна:«} глубккн горнзс работ, при ко?о-к сцребогхя могу? сзазивать суг;естеейио различное влиянпэ на •объекты.

.Тан.'гя; глубкнггж явдются глубина рсзробоэтш, при которой чижаю сбргзогаипз прозагсз на зюзюЭ поверхности, предельная убяна разработки ( Нп )» "Р" аогорой объекта на поверхности ко-

полуеть разругпкояыаз дефзр*:2ц:гл, безопасная гяубпиа разбег"': ( Ну ).

При гткш септ плгстоз и безопасная глубгаш раз-

мотан ::огопределяться "т:р/'32/

' (18)

1 (

2 - предельная или допустимая горизонтальная деформация

соответственно при определения предельной или безопаски ной глубины разработок;

2_ГП.1=ГГ1) + ГП2+ тз+ ••• +ГПа - суынарная вынимаемая мощность » пластов;

» Н-5 » К 1-п - горизонтальная мощность междупластия мевду первым (наиболее влияющим) пластом-свиты и рассматриваемым пластом; - коэффициент, зависящий от угла падения пласта и горно-геологических условий. На стадии генеральных схем раскройки шахтного поля для обеспечения защиты охраняемых объектов используются зависимости между .вероятными величинами деформаций земной поверхности и горнотехническими параметрами разработки месторождения /62/. Исходя из допустимых деформаций объектов,определяются допустимые минимальные расстояния в плане между выработанным пространством в отдельных пластах и допустимая суммарная мощность групп совместно разрабатываемых пластов ( ГТ\С ) для рассматриваемых площадок в целом. Выбор групп совместно разрабатываемых пластов осуществляется, исходя из допустимых значений горизонтальных деформаций ( Цс ) или их скоростей

тс4-^Нг. (19)

где Нг - глубина горизонта;

щс= п% тг+(1 -Ь^) т3 + •••+( ^ - Ьро т л

Нг Нг ПГ

Дня оценки групп совместно разрабатываемых крутопадавщих пластов в Донбассе могут использоваться зависимости мевду влиявще] мощностью свиты "ПЛ. с" и допустимыми скоростями роста уступов на земной поверхности /62/.

При планировании горных работ под конкретными охраняемыми объектами в свкте пластов используется изученные закономерности взаимного влияния выработок на параметры процесса сдвижения и положение характерных зон мульды сдвижения на поверхности.

фи определенном расположении выработок и порядке их проведения в свите пластов (рис.5) это позволяет концентрировать деформации на участках , свободных от застройки (участки в Б , рис.5а, и АО , рис.56), и уменьшать деформации на участках ответственной застройки (участки АБ и ЬГ , рис.5) /43/, /62/ (на рис.5 нумерация выработок соответствует очередности их проведения).

При разработке пластов, залегающих в синклинальных складках, выбор параметров и положения выработок для уменьшения уступов на

г Щ Ь Б Щ А ' Б- ШШ А

Рис.5.

ыходе осевой поверхности складки производится на основании ис-ользования выражений (II) ( Крт ) при ведении

орных работ на одном крыле складки или выражения (12) ^¡7т1Са1/с0-К.1'7тг 1аг/10 = 0 (¿ГЦоп )) при ведении горных работ а обоих крыльях складки, исходя из допустимой величины уступа в сновании объекта " Л<,оп"; при -|2~го,3 уступов на земной поверх-ости не возникает, что дает основание осуществлять выбор положе-ия первой лавы.

Последующая разработка пластов выработками второй очереди олзша вестись таким образом, чтобы приращение максимальных седаний поверхности ( д7 ) не ступов, превышающих их

зонального ведения горных patfov при разработке пластов, залега-щих в синклинальных складках, 'внедрены на шахтах ПО "Стаханов-голь'' в Донбассе.

При ведении горных работ в зонах влияния тектонических на-ушений с углами паденйя сместителей от 50° до 70° для уменьшена деформаций земной поверхности применяется порядок разработки, ¡оказанный на рис.6а, при котором в первую очередь последователь-го разрабатываются участки 1(2), 2(1), 3, оказывающие минималь-юе влияние на нарушение, а затем разрабатывается участок 4 в 'словиях, когда охраняемая площадка попадает в плоское дно мульды движения. Дяя исключения образования уступов размер и положение ¡ервой выработки 1(2) определяются из условия to = 0 0/ » рис.6а). <-°

опустимые значения (

/61/, /62/. Методы ра-

Уменьшение деформаций поверхности на выходах кругопадаащих '¿ектоикческшс нарушений с углами падения сцестителей. Д > 70° основано на одновременном ведении горных рабоз на обоих кразьях сиестителя нарушения (исследования выполнены под руководством и при участии автора соимзскга с Богдановым Б.Н.).

Размеры и положение вщ>аботок должны определяться из следующих условий:

1. Нарушение должно попадать в зону полных сдвижений, лкбо располагаться вблизи точек максимальных оседаний в цульде.

2. Величины максимальных оседаний от влияния ьпрабо^ок, расположенных в висячем и леиачеы боку нарусэшш дошны бьзь равна.

При последовательной разработке пластов на различии* крылья; крутопадающих нарушений с углоли падения А > 70° полояение к размер выработки в леяачеа боку смзсунтеля опрзделявтея с ваяна расчетом, чтобы величина уступа нз прзвшгала его допустимых значений ( 1С г'^т 1а/^в ).

Разработка пласта выработками второй очереди вздатся-последовательно на различных крыльях нарушения. Для определения размеров выработок используется условие д"74—• /62/.

При ведении горных работ под оползневшн склонами для стабилизации оползней первоначально обрабатываются участки пласта, залегающие под областью пород активного давления С определенными, мерами, обеспечивающими увеличение сопротивления сдвигу по плоскости скольжения.

Разработанный способ внедрен на шх.Р 9 ПО "Средазуголь", чте позволило расконсервировать под оползневыми склонами несколько млн. тонн угля.

Заключение

В диссертации, представленной в форае научного доклада, приводятся разработанное автором научное обоснование методов прогноза сдэнзений н деформаций гортгх пород и земной поверхности, рациональных параметров горных выработок под рхраняешми объектами и способов изучения процесса сдвижения, что позволило решить крупную научную проблему по рациональному использованию недр, повышенна полноты извлечения запасов из недр при обеспечении эксплуатационной сохранности подрабатываемых объектов в сложных горно-гзолоппгескд условиях: при разработке свит пластов на большой гдубинэ, при нарушенном и сложном заяеганка пород, при перспективном планировании горних работ.

В результате проведешшх исследований получэны следующие наутзаге результата:

1. Установлены закономерности деформирования слоистых горных пород в зоне изгиба н зеке опорного давления. Определено, что сдвиги пород слоистой толщи рзавизуются после потери насущей способности пород на контактах слоев, по осевки поверхностям складок, по плоскостям сиестятеяей тектонически нарушений.

Одвигн внутри отдельных слоев после потери ими несущей способности з направлен!!:!, параллельном я перпендикулярном слоистости, «алы и имя можно пренебречь.

Дэфораированкв слоистой тощи пород в зоне над сыработкой, кз осложненной геологическими нарушениями, можно рассматривать гаи совокупность деформаций отдельных слоев, используя при рас-

равенство нулю сдвигов внутри слоя и постоянство объема пород над зоной обрушения.

При большее глубинах разработки массив в зоне опорного давления з значительной степени деформируется под влияние« потери бокового распора над выработкой.

2. Обоснованы схет деформирования пород и земной поверхности при разработках свит крутопадающих пластов в условиях сдвижения пород лежачего бока.

Установлено, что основными факторами, оказывающими влияние на характер и параметры процесса сдвижения являются структурные особенности месторождения, наличие крепких монолитных пород в покрывающей и подстилающей толще.

Показано, что величины сосредоточенных деформаций на выходах слабых контактов могут оцениваться сосредоточенной кривизной, зависящей от расстояний между слабыми контактами, наклонов по-

верхности и структурных особенностей месторождения. Сосредоточенные деформации (уступы и сосредоточенная кривизна) на одних и тех же участках на разные моменты разработки месторождения в значительной степени корреляционно связаны между собой, поэтому прогнозирование их величин может эффективно выполняться с использованием данных наблюдений, при выемке пластов на вышележащих горизонтах или соседних участках.

3. Установлено, что выемка первого пласта свиты определяет положение зон максимальных деформаций на поверхности, если выработки в других пластах находятся в зонах взаимного влияния. Повторная подработка поверхности выработками в других пластах не вызывает изменения положения характерных зон деформаций в мульде сдвижения, вследствие того, что деформации концентрируются на участках разрушения, трещин и расслоений пород, возникших при первичной подработке.

4. Изучен характер деформирования горных пород при разработке пластов, залегающих в синклинальных складках. Разработаны схемы деформирования пород, установлено что общие величины сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности включают составляющие вызванные изгибом и сдвигами пород на разрабатываемом и противолежащем крыльях складки.

Обоснованы зависимости сдвижений и деформаций от основных горнотехнических и горно-геологических факторов, установлено, что сдвиги пород по осевой поверхности складки пропорциональны максимальному оседанию поверхности и отношению длины зоны сдвиговых деформаций к длине осевой поверхности на разрезе вкрест простирания, Разработаны методы расчета сдвижений и деформаций поверхности.

5. Исследовано влияние тектонических нарушений на параметра процесса сдвижения и величины деформаций .поверхности. Разработаны схемы деформирования пород и методы прогноза сосредоточенных деформаций в зонах влияния тектонических нарушений. Установлено, что величины "прямых" и "обратных" уступов на выходах тектонических нарушений зависят от взаимного положения выработки и смести-теля нарушения, максимальных оседаний земной поверхности, максимальных наклонов в мульде сдвижения, длины зоны сместителя, попадающей в область сдвиговых деформаций, мощности зон пород пониженной прочности, угла падения сместителя, свойств горных пород.

6. Зоны нарушенных пород в массиве, обусловленные геологическими факторами (тектонические нарушения, синклинальные складки) или техногенными процессами (образование зон трещин и рас-

слоений при первичных подработках), вызывают изменение параметров и характера процесса сдвижения, что позволяет обосновать рациональные параметры горных выработок и очередность их проходки в свитах пластов, в зонах влияния тектонических нарушений и осевых поверхностей складок, под оползневыми склонами, обеспечивающие значительное снижение деформаций в основании подрабатываемых объектов.

7. Отношение неравномерных составляющих деформаций земной поверхности к средним деформациям возрастает с увеличением глубины разработки.

Оценка корреляционных зависимостей неравномерных составляющих деформаций различных интервалов в мульде сдвижения показывает, что они практически независимы между собой, поэтому при определении их статистических характеристиках могут быть использованы методы теории случайных величин.

8. Разработаны новые методы и приборы для изучения процесса сдвижения горных пород и земной поверхности в натурных условиях

и на моделях из эквивалентных материалов. Обоснованы рекомендации по конструкциям наблюдательных станций, методике наблюдений, применению различных приборов для изучения процесса сдвижения.

За разработку и создание моделей геомеханических процессов-с использованием эквивалентных материалов автору в составе коллектива ученых ВНИШ, СО АН СССР, ИГД им.Сксчинского A.A., ЛГИ в 1984 г. присуждена Государственная премия СССР в области науки и техники.

Основные практические результаты:

1. Разработаны методы расчета сдвижений, деформаций слоистых горных пород в зоне изгиба и зоне опорного давления, включенные

во "Временные указания ..." /19/, утвержденные Минуглепромом СССР. Методы расчета деформсций горных пород реализуются при выборе мер защиты вертикальных шахтных стволов при расконсервации запасов в предохранительных целиках.

2. Разработаны и внедрены методы расчета сдвижений и деформаций земной поверхности при выемке свит крутопадающих пластов, при залегании пластов в синклинальных складках, при ведении горных работ в зонах влияния тектонических нарушений, при перспективном планировании горных работ, включенные в нормативные и методические документы, утвержденные или согласованные Минуглепро-мом СССР, согласованные Госстроем СССР или Госгортехнадзором СССР /23/, /33/, /35/, /38/, /41/, /54/.

Методы расчета сдвижений и деформаций поверхности широко внедрены при выборе мер защиты объектов в основных угольных бас-

сейнах СССР при ведении горных работ в зонах влияния на охраняемые объекты.

Разработаны и включены в "Правила охраяы сооружений ..." методы определения зоны опасного влияния при нарушенной залегании пород.

Разработаны методы оценки сосредоточенных и неравномерных составляющих деформаций для определения расчетных деформаций поверхности в различных горно-геологических условиях /54/.

3. Разработаны и реализуются на практике рациональные способы ведения горных работ в сложных горно-геологических условия; (при нарушенном залегании пластов, при залегании пластов в синклинальных складках, при разработках свит пластов на большой глубине, при ведении горних работ на участках склонных к оползням).

Обоснованы нетоды классификации запасов угля в свите пластов и группировки пластов по характеру их влияния на величины деформаций зешой поверхности. ■

Рациональные способы ведения горшее работ на штатах отрасли обеспечивает значительное сиикенко деформация поверхности, сохранность подрабатываемых объектов /25/, /35/, /43/, /61/.

- РекЬгшидациЕ автора по прогнозу деформаций горных пород и зешюй поверхности к рациональный парамэтра'л горных работ под объектами использована на иаггох произЕодствекгак о5гсд::.:сд::;. .Дэ-нецкугояь, Огвгановугояь, Ростовуголь, Гуковуголь, Укрзаяадуголь, Прокопьевскугоиз, Карагсндсугодь, Срадаэуголь к др., а «сеьо пр-ц проектировании строительства к классификации пяоцадок застро{;гп ряда городов и козлиоксов (гг.Кеиэросо, Еакшэ, Гор-

ловка, Дроргшск и др.). Эгй работы позволили кавгекагь ко кзиге 0,5 цгн. тонн угля и год кз предохранительна цггкков с гопоги, экономически;: зффзктои более £30 тсс.руб.

Использование разработанных с утаевдеи автора, рсь.к'.зедкул, включенных в нормативные документа ко вопросам сдвигания горз^с: пород, защиты сооружений, проектирования строительства, способ о-вует в значительной игре эффективному извлечении 50-60 или. тонк угля в год на шахтах отрасли в зонах влияния на охраняеша объекты. Более полное извлечение запасов угля из недр обеспечивает значительный народнохозяйственный эффект.

4. Разработанные автором метода и приборы используются для изучения процесса сдвижения горных пород и земной поверхности в натурных условиях и на моделях из эквивалентных материалов. Рекомендации по методам наблюдений и конструкциям наблюдательных

зтанций, применению приборов включены в "Инструкцию ..." /60/, согласованную с Госгортехнадзором СССР и утвержденную Минугле-тромом СССР и ряд методических документов действующих в отрасли /29/, /50/.

5. Разработаны алгоритмы и требования к программам расчета ¡¡движений и деформаций земной поверхности на ЭВМ с автоматизацией графических построений, которые широко внедрены на предприятиях Минуглепрома СССР, Госстроя СССР, в проектных и научно-исследовательских институтах. Эти работы позволили автоматизировать методы трогноза сдвижений и деформаций земной поверхности в отрасли, товысить производительность, надежность и качество вычислительных л графических работ.

Основные положения диссертации в форме научного доклада опубликованы в следующих работах:

1. Земисев В.Н. Определение сдвижений точек модели методом эптических тензометров// Тр.ВНИШ - Л., 1959. С6.ХХХУ1, с.61-67.

2. Земисев В.Н. Расчет максимальных горизонтальных сдвижений в подработанной толще пород и на земной поверхности// Тр.ВНИШ -II., 1961. Сб.ХШ, с. 154-167.

3. Земисев В.Н., Троицкий B.C. Жесткий отвес для выноса центров скрытых реперов// Тр.ВНИШ - Л., 1962. С6.Х1У, с.325-328.

4. Методические указания по постановке исследований сдвижения горных пород на моделях - Л., ВНИШ. 1964 - 100 с.

5. A.c. 168605 (СССР). Устройство для дистанционного измере-тая смещений горных пород / ВНИШ. Авт.иэобр. В,Н.Земисев, З.В.Гусев, D.М.Карташов # 894721/22-3; заявлено 13.1УЛ964, эпубликовано в Б.И. 18.П. 1965,.$ 4.

6. Земисев В. Н., Никитинский В.Н. Метод "определения смещений точек поверхности объемных моделей// Тр.ВНИШ - Л., 1966. С6.1-ХУ1, ; .146-149.

7. A.c. I8346I (СССР). Струнный датчик для измерения деформаций скважин / ВНИШ. Авт.изобр. В.Н.Земисев, В.А.Генкин,

3.С.Троицкий !? 1002725/25-28; заявлено 7.1УЛ965, опубл. в Б.И. 24.УШ. 1966, » 13.

8. Земисев В.Н., Давидович А.Н. Деформации пород в зоне опор--юго давления// Тр.ВНИШ - Л., 1968. С6.1ХУШ, с.314-327.

9. Земисев В.Н., Троицкий B.C., Генкин В.А. Изучение напря-5енного состояния пород на моделях с помощью динамометра ДСС-1// Гр.ВНИМИ - Л., 1968. С6.1ХУШ, с.403-410.

10. Земисев В.Н., Мурашов А.Н. Определение сдвижений и деформаций в заданной точке мульды в условиях Карагандинского уголь ного бассейна// Тр.ВНИШ - Л., 1968. C6.LXXI, с.62-78.

11. Гусев В.В., Земисев В.Н. Определение деформаций горных пород во Львовско-Волынском угольном бассейне с помощью глубинных реперов// Тр.ВНИШ - Л., 1968. Сб.72, с.183-200.

12. Акимов А.Г. и др. Сдвижение горных пород при подземной разработке угольных и сланцевых месторождений / А.Г.Акимов, В.Н.Земисев, Н.Н.Кацнельсон, М.В.Короткое, В.С.Костенич,

A.Н.Медянцев, А.Н.Мурашов, И.А.Петухов - М.: Недра, 1970 -152-173 с.

13. Троицкий B.C., Земисев В.Н. К вопросу определения границы зоны сжатия в слоистом массиве с целью выбора оптимальных размеров целиков под водные объекты// Тр.ВНИШ - Л., 1970, СбЛШШ, с.302-312.

14. А.с. 281332 (СССР). Фотоэлектрический прибор для контроля сдвижения горных пород / ВНИМИ. Авт.изобр. В.В.Гусев,

B.Н.Земисев, Ю.М.Карташов № 1080072/22-3; заявлено 30.У.1966, опубл. в Б.И. 14.IX.1970, № 29.

15. Земисев В.Н., Мандриков С.Г., Карташов D.M. Изучение сдвижения горных, пород с помощью радиографических приборов// Тр. ВНИШ - Л., 1971. С6.1ХХХШ, с.50-54.

16. Земисев В.Н. Схемы сдвижения горных пород при пологом залегании пластов// Исследование проявления горного давления на глубоких горизонтах: сб.научн.тр. - Л.: ВНИШ, 1971, с.327-336.

17. Мандриков С.Г., Никольская Н.Ы., Земисев В.Н. Применение радиоактивных изотопов для исследования сдвижения толщи горных пород. Журнал "Изотопы в СССР' - М,, 1971, № 25, с.24-26.

18. Земисев В.Н., Линьков A.M., Филипов Н.А. Об оседаниях пласта в зоне опорного давления// Тр.ВНИШ - Л,, 1972. С61ХХХУ, с.193-198.

19. Временные указания по проектированию, строительству и эксплуатации крепи и армировки вертикальных шахтных стволов угольных шахт в условиях влияния очистных работ - Л., ВНИШ, 1972, с.23-132.

20. Земьсев В.Н., Гвирцман Б.Я. Основные положения методики расчета деформаций земной поверхности при разработке крутопадающих пластов// Тр.ВНИШ - Л., 1972. С6.1ХХХЛ, с.33-41.

21. Борейко Ф.И. и др. Расчет сдвижений и деформаций в заданный момент времени / Ф.И.Борейко, В.Н.Земисев, М.А.Иофис, А.В.Львова// Калийная промышленность - Л., 1972. Сб.10, с.42-46.

22. Земисев В.Н. Расчеты деформаций горного массива - М.: teflpa. 1973 - 144 с.

23. Методические указания по проектированию мер защиты 1ксплуатируемых зданий и сооружений в районах залегания круто-едающих пластов - Л.: ВНИМИ. 1973, с.79-101.

24. Земисев В.Н., Файнштйен Ю.Б. Принципы расчета сдвижений : деформаций земной поверхности при разработке угольных пластов, алегающих в синклинальных складках// Тр.ВНИШ - Л., 1974. Сб.92, .3-13.

25. Методические указания по проектированию горных мер эа-иты подрабатываемых объектов - Л.: ВШШ. 1975, с.1-64.

26. Петухов И.А., Земисев В.Н. Особенности процесса сдвиже-ия горных пород при разработках наклонных и крутопадающих плас-ов, Тузла (Югославия), 1975.

27. Земисев В. ¡1. Определение напряжений в угольном пласте с четом сдвижений земной поверхности// Тр.ВШШ - Л., 1975. Сб.96, .33-40.26. Методические указания по исследованию проявлений горного

авления на моделях из эквивалентных материалов, Л.: ВШШ. 1976 -3 с. .

29. Петухов И.А., Земисев В.Н., Нестеров Г.А. Исследование секретности деформаций наносов в Карагандинском угольном бас-зйне//.Тр.ВНИМИ - Л., 1977. Сб.104, с.3-9.

30. Земисев В.Н., Мочалов А.М. Расчет напряжений в массиве э измеренным линейным и угловым деформациям// Тр.ВШШ - Л., Э77. Сб. 104, с.75-83.

31. Методическое пособие по применению радиографических при-эров для измерения сдвижений и деформаций толщи пород, Л.: ВНИШ. 370 - 40 с.

32. A.c. 57I6G7 (СССР). Стенд для моделирования сдвижений на датакте коренных пород и наносов / ВШШ. Авт.изобр. И.А.Петухов, Н.Земисев, Е.А.Овсянко № 2170104/03; заявлено 01.09.75, опубл. Б.И. 05.09.77, № 33.

33. Руководство по расчету и проектированию зданий и соору-;ний на подрабатываемых территориях. М.: Стройиздат, 1977,- 39 с.

34. Гвирцман Б.Я., Бошенятов Е.В., Земисев В.Н. Охрана горных [работок от прорывов воды из подрабатываемых водных объектов при личии разрывных тектонических нарушений// Тр.ВНИШ - Л., 1979. .113, с.37-40.

35. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного ияния подземных горных разработок - М., Недра, 1981 - 288 с.

36. Земисев В.Н. и др. Исследование влияния горных выработок на деформирование крутых склонов поверхности / В.Н.Земисев, Ю.С.Козлов, В.И.Веселков, М.И.Порчхидзе.'- Тр.ВНИМИ - Л., 1976. Сб.100, с.72-75.

37. Петухов И.А., Земисев В.Н., Файнштвйн Ю.Б. Современные методы прогнозирования вероятных сдвижений и деформаций земной поверхности в сложных условиях// Прогнозирование сдвижений и деформаций горных пород и устойчивости бортов разрезов при разработке угольных пластов: сб.научн.тр. - Л.: ВНИМИ, 1981, с.3-10.

38. Методические рекомендации по расчету бескаркасных жилых зданий на ступенчато оседающих подрабатываемых территориях -Киев: НИИСК, 1982, с.39-98.

39. Зеыисев В. Н., Яценко В.Н. Прогноз дискретных деформаций земной поверхности// Сдвижения и деформации массива при разработке месторождений с учетом структуры и механических свойств горных пород: сб.научн.тр. - Л.: ВНИМИ, 1982, с.3-5.

40. Земисев В.Н., Смородина Т.П., Богданов Б.Н. Пути совершенствования методов расчетов сдвижений и деформаций земной поверхности// Совершенствование маркшейдерской службы на горных предприятиях: сб.научн.тр. - Караганда: КПИ, 1982, с.59-63.

41. Руководство по проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях - М.: Стройиздат, 1983. 136 е., разделы 1-8.

42. Земисев В.Н., Богданов Б.Н. Дискретность процесса сдвижения и расчет деформаций земной поверхности// Прогноз сдвижений и деформаций сооружений, устойчивости бортов разрезов при разработке угольных месторождений: сб.научн.тр. - Л.: ВНИМИ, 1984,

с.3-5.

43. A.c. II46450 (СССР). Способ защиты подрабатываемых соор; жений и природных объектов при разработке свит полезных ископаемых / ВНИМИ. Авт.изобр. В.Н.Земисев, А.В.Шиптенко, И.А.Петухов, Ю.Б.Файнштейн, Л.В.Стариков № 3568205/22-03; заявлено 28.Ш.83, опубл. в Б.И. 23.03.85, № II.

44. Земисев В.Н. Особенности процесса сдвижения земной поверхности при разработке угольных пластов на большой глубине// Т] У1 Международного конгресса по маркшейдерскому делу - Харрогейт, Англия, 1985, с.80-85.

45. A.c. II7748I (СССР). Способ выемки пластовых полезных ископаемых в свите пластов под охраняемыми объектами / ВНИМИ. Ав' изобр. В.Н.Земисев, Р.А.Муллер, И.А.Петухов » 3579885/22-03; заявлено 15.01.83, опубл. в Б.И. 07.09.85, * 33.

46. Земисев В.Н., Гвирцман Б. Я. О характере зависимости высоты зоны водопроводщпх трещин над выработанным пространством от глубины разработки - Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, Новосибирск, Наука, 1985. № 6, с.103-105.

47. Романова H.A. и др. Программа расчета ожидаемых сдвижений и деформаций земной поверхности с автоматизацией графических построений / Н.А.Романова, И.В.Цветкова, А.К.Каллуненко,

В.Н.Земисев, Ю.Н.Гавриленко, Ю.Б.Файнштейн - Л.: ВНИШ. 1985 -58 с.

48. Земисев В.Н., Лгунов A.C., Файнштейн Ю.Б. Принципы прогноза сдвижений и деформаций земной поверхности в сложных горногеологических условиях// Горно-физические процессы охраны природной среды - Л.: ЛГИ, 1986, с.86-89.

49. Земисев В.Н. Методы прогноза сдвижений и деформаций земной поверхности под влиянием подземных разработок в сложных горно-геологических условиях// Способы управления деформациями горного массива: сб.научн.тр. - Л.: ВНИШ, IS86, с.76-82.

50. Методические указания по наблюдениям за сдвижением горных пород и за подрабатываемыми сооружениями - Л.: ВНИШ. 1986. 182 с.

51. Петухов И.А., Земисев В.Н., Богданов Б.Н. Оценка дискретности деформаций земной поверхности при подземных разработках// Способы управления деформациями горного массива: сб.научн.тр. -Л.: ВНИШ, 1986, с.72-75.

52. A.c. 1229342 (СССР). Способ выемки угля из предохранительных целиков под водными объектами / ВНИШ. Авт.изобр. Бошенятов Е.В., Гвирцман Б.Я., Земисев В.Н. i? 3745501/22-03; заявлено 25.05.84, опубл. в Б.И. 07.05.86, » 17.

53. Кузнецов Г.Н., Филатов H.A., Земисев В.Н. и др. Методы и средства решения задач горной геомеханики// Исследование сдвижения массива и земной поверхности - М.: Недра, 1987, глава 12, с.214-227.

54. Методические указания по прогнозу сдвижений и деформаций земной поверхности и определении нагрузок на здания при многократных подработках - Л.: ВНИШ. 1987, раздел I, с.3-64.

55. A.c. 1348454 (СССР). Способ защиты объектов от вредного влияния подземных выработок / ВНИШ. Авт.изобр. Г.Л.Фисенко, В.Н.Земисев, Ю.Ф.Кренида, С.А.Медянцев, Е.Я.Кипко, Ю.А.Полозов, В.М.Кулешов № 3914665/29-33; заявлено 16.05.85, опубл. 30.10.87, бюл.№ 40.

56. Земисев В.Н. Методы прогнозирования деформаций земной поверхности при выемке свит пластов в сложных горно-геологических условиях// С6-. докладов УП Международного конгресса по маркшейдерскому делу - Д.: ЬНЙШ, 1988, с.11-16.

57. Земисев В.Н., Файнштейн Ю.Б., Панин Ю. Г. Принципы рационального планирования горных работ в зонах влияния тектонических нарушений// Методы и технические средства маркшейдерских работ: сб.научн.тр. - Д.: ВШШ, 1988, с.86-91.

58. Земисев В.Н., Файнштейн Ю.Б., Панин Ю.Г. Прогноз деформаций земной поверхности в сложных горно-геологических условиях// Уголь - 1988 - № 6, с.12-14.

59. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород, земной поверхности и подрабатываемыми сооружениями на угольных и сланцевых месторождениях - М.: Недра, 1989 - 96 с.

60. A.c. 1446301(СССР). Модель для исследования сдвижения подрабатываемого массива горных пород / ВНИМИ. Авт.изобр.

Е.В.Бошенятов, Б.Я.Гвирцман, В.И.Земисев, И.А.Петухов, И.А.Фельдман » 4073149/22-03; заявлено 14.03.86, опубл. в Б.И. 23.12.88, № 47.

61. A.c. 1460265 (СССР). Способ выемки полезных ископаемых под охраняемыми сооружениями / ВШШ. Авт.изобр. Ю.Б.Файнштейн, В.Н.Земисев, Б.Н.Богданов, Ю.Г.Панин № 4219052/22-03; заявлено 31.03.87, опубл. в Б.И. 23.02.89, № 7.

62. Земисев В.Н. Рациональное планирование горных работ под объектами в сложных горно-геологичсских условиях// Совершенствование методов маркшейдерского и i :црогеологйческого обеспечения горнодобывающих предприятий: сб.научн.тр. - Л.: ВНИЖ, 1989,

с.II6-I23.

63. Филатов H.A. и др. Отечественная маркшейдерия и горная геомеханика / Н.А.Филатов, В,И.Борщ-Компониец, В.А.Букринский, И.И.Дсбкин, В.Н.Земисев и др. - М.: Недра, 1987 - 254 с.

64. Петухов И.А., Земисев В.Н., Муллер P.A. Исследование сдвижения земной поверхности и меры защиты подрабатываемых зданий и сооружений / "«кркшейдерское дело в социалистических странах -Острава, 1986, т.10, с.377-383.