автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.01, диссертация на тему:Научные основы и разработка горных мер защиты подрабатываемых зданий и сооружений на угольных и рудных месторождениях

!>• А Г • *

к.,« 1

Штнистзрство топлива и энергетики Российской Федерации

Научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела

ыши

На правах рукописи

АКИМОВ АЛЕКСАНДР ГЕОРГИЕВИЧ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ И РАЗРАБОТКА ГОРНЫХ МЕР ЗАЩИТЫ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА УГОЛЬНЫХ И РУДНЫХ !ЖСТОР(ЩЕНИЯХ

Специальности: 05.15.01 "гларкшейдерия", 05.15.11 "Физические процессы горного производства"

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в виде научного доклада

Санкт-Петербург 1992

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте горной геомеханики и маркшейдерского дела (ВНШИ).

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Борц-Компониец Виталий Ивановда доктор технических наук, профессор Пезухов Игнатий Ыаяарович, доктор технических наук, профессор Черняев Виктор Иванович.

Ведущая организация: институт проблем комплексного освоения недр (ИПКОН) АН РФ.

Защита диссертации состоится " ^ " 1992 года

в /О часов на заседании специализированного совета Д.135.Об.01 в Научно-исследовательском институте горной геомеханики и маркшейдерского дела по адресу: 199026, Санкт-Петербург, Средний проспект, дом 82.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИЩ. Автореферат разослан " ^ 1992 года

исх.Е х-егг

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук

В.М.ШИК

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Диссертация представлена в виде научного доклада, в котором риводится основное содерггание работ автора, опубликованных в S58-I990 гг. по результатам научных исследований, выполненных м в институте ВНИМИ.

Актуальность проблемы. Цути повышения эффективности горнодо-ывающей промышленности СССР тесно связаны с рациональным исполь-ованиси недр и, в первую очередь, с сокращением потерь полезных скопаемкх в целиках, оставляемых для обеспечения безопасной эк-пяуатации зданий, сооружений на земной поверхности и горных вы-'йботок.

, Только в основных угольных бассейнах под городами, поселками, ро'-жяекжт комплексами и отделытами объектами залегает около млрд. тонн угля. Сотни миллионов тонн цеьж: руд законсервированы .предохранительных целиках на месторождениях черных, цветных и едких металлов. Вовлечение б сксплуатацию этих заласов с минима-ьныуи затратами на осуществление »ер з£цит1! псдрабатываегих соо-¡у^сений и территорий сопрякено с необходимость*} реиения комплекса, рсблем, связшкых в первую очередь с исследованиями з области го-«0:1 геогеханики, а тыоте строительного дела, экономики, экологии, юциологни, пиротехники и других наук.

Задача выемки угольных пластов под зданиями и сооружениями на гденосных территориях в значительной степени была репена путем юуцествления нового (с 1958 года) строительства с применением инструктивных мер защиты, снихаг^их воздействие деформаций осно-12ния на конструкции сооружений. Однако наличие смешанной (с кон-;труктивными мэрами зшциты и без них) застройки, увеличение зон -сияния горгых работ с ростом глубин разработки, включение в них ice большего числа шахтных стволов Донецкого, Карагандинского и [ругкх бассейнов, а так.~е ответственных пргаягпдешгнх объектов, выдвинуло i<-> первый план разработку рациональных способов ведения юрных работ вблизи охраняемых объектов и под ними, т.е. примене-гае горных мер охраны. Горные меры охраны во многих случаях не име-(Т альтернативных решений, как, например, при необходимости предот-фщения затопления территорий, охране лесов и сельскохозяйственно: угодий, подработке уникальных гражданских и ответственных прх>-ышленных и транспортных сооружений.

При подработке рудных месторождений, из-за большой неравномер-юсти и интенсивности проявлений процесса сдвижения, конструктивные [еры защиты охрзаняемнх объектов не получили широкого распростране-гия, в связи с чем горные меры охраны, основанные на прогнозировали размеров зон сдвижений и деформаций горных пород и земной по-

верхности, явллотся практически единственным средство..: расконсервации запасов руды из предохранительных целиков.

Диссертационная работа посвящена разработке и нсучкоцу обоснованию основанных на прогнозировании сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности горных мер защиты подрс.Оатываешх объектов при подземной разработке угольных и рудных месторождений, что позволило решить важную народнохозяйственную проблему уменьшения потерь полезных ископаемых в предохранительных целиках.

Исследования выполнялись во ВНЖМ в рамках проблемного плана АН СССР на 1976-80 гг. (работы 020501, 020502 Р ГР 76028075); в соответствии с целевой ксшплексыйй программой 20 ¿Ьщуглепрома СССР на 1981-1985 гг. (тема 02021 № ГР 0184000825 и 01850009650)"; по плану ШЖР ВНЛМИ 1985-1990 гг. (тема 0295063 £ ГР 01880005643, (Р294065 Р ГР 01690006309 , 0294046 Р ГР 01890001514); по заявкам предприятий п/я В-8948, М-5703 и .¿¿шцветыета СССР, в которых автор принимал участие в качестве руководителя и ответственного исполнителя работ.

Цель работы - разработка научных основ и методов управления сдвижением горных пород, обеспечивающих сокращение потерь угля и руды в предохранительных целиках и безопасную эксплуатация охраняемых объектов.

Задачи исследований:

1. Разработка типизации угольных и рудных месторождений по геологическим факторам, влияющим на проявления процесса сдвижения, как основы для прогнозирования сдвижений и деформаций гор'гшх пород и земной поверхности.

2. Выявление зависимостей л:езду величинами параметров сдвижения и горно-геологическими факторами в условиях полной подработки с целью определения размеров предохранительных целиков и зон опасного влияния для типичных условий угольных и рудных месторождений.

3. Геомеханическое обоснование и разработка схем влияния степе подработанности земной поверхности и массива горных пород на пара- . метры и величины сдвижений и деформаций; оценка роли и значения технологических факторов в системе средств управления сдвижением горных пород и разработка на этой основе методических положений

по условиям применения горных мер защиты зданий и сооружений.

4. Анализ и прогноз состояния глубоких иахтных стволов, сдвижений и деформаций околоствольного массива, вызываемых опорным давлением, и разработка способов рационального ведения горных работ в зонах их влияния ка стволы, обеспечивающих сохранение -их эксплуатационной способности.

Основная идея работы.

Безопасная для охраняемых зданий и сооружений выемка запасов угля и руда из предохранительных целиков может производиться путем создания особых условий ведения горных пород на основе установленных закономерностей между величинами сдвижений и деформаций и горно-геологическими факторами.

Методы исследований.

При решении научных задач проблемы применялся комплекс методов, включающих:

- обследования состояния подработанных территорий и изучение документации, позволяющей устанавливать факт обрушения земной поверхности или ее устойчивое состояние;

- осмотры крепи и армировки эксплуатируемых шахтных стволов с визуальной оценкой их состояния, степени деформирования и определением причин нарушений;

- маркшейдерские наблюдения за проявлениями сдвижения земной поверхности и горных пород в подрабатываемых выработках;

- анализ, систематизация и статистическая обработка результатов наблюдений и обследований;

- методы предельного равновесия и механики сплошной среды,-теорта размерностей для изучения напряженно-деформированного состояния массива в зоне опорного давления'и оценки устойчивости горных пород и земной поверхности;

- производственные эксперименты по отработке запасов угля и руды под охраняемыми объектами на земной поверхности и в пределах околоствольных целиков.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Общность проявлений процесса сдвижения на угольных и рудных месторождениях свойственна тем из них, которые однотипны по генезису или имеют явно выраженную слоистую или сланцеватую структуру и согласное залегание рудных залежей с вмещающими породами. По мере уменьшения степени выраженности этих признаков на величины параметров сдвижения возрастает влияние 'структурных особенностей массива - ориентировка и интенсивность трещиноватости, а также ограниченность размеров рудных тел, одновременно уменьшается влияние улла падения рудного тела и коэффициента крепости пород /4,10,24,28,64/.

2. При отработке угольных и других пластовых месторождений уменьшение степени подработанности земной поверхности, оцениваемой отношением размеров выработанного пространства к глубине разработки, приводит к формированию мульды сдвижения при возрастающей роли опорного давления и уменьшающейся - прогиба пород по нор-

мали к напластованию; в пределах изменения этого отношения от 0,25 до 0,1 максимальное оседание земной поверхности при прочих одинаковых условиях является константой и в зависимости от глубины разработки и свойств вмещающих пород составляет от 5 до 20 % от вынимаемой мощности пласта /25,61/.

3.' В условиях рудных месторождений на оценочные характеристики степени подработанности преобладающее влияние оказывают такие факторы, как сложная форма рудных залежей и их ограниченные размеры по падению и по простиранию, целики и безрудные участки в выработанном пространстве, от которых зависят величины углов сдвижения, устойчивое состояние или возможность обрушения земной поверхности /6,8,9,12,16/.

4. Сдвижения и деформации в краевой части мульды сдвижения являются следствием изменений напряженно-деформированного состояния массива горных пород в зоне опорного давления. Величины компонентов деформаций и перемещений в зоне опорного давления и на земной поверхности зависят от потери бокового распора у забоя очистной выработки, величины консоли основной кровли, оседания и наклона земной поверхности в точке максимума положительной кривизны; сдвижения и деформации могут прогнозироваться по зависимостям полученным методами теории упругости с использованием граничных, условий поставленных на основе экспериментально обоснованной схемы процесса сдвижения /34,40,42,61/.

5. Деформации околоствольного массива, вызываемые опорным давлением, являются основной причиной нарушений крепи и армиров-ки шахтных стволов, охраняемых предохранительными целиками, рассчитанными по действующим нормам.

С увеличением глубин разработок способы охраны стволов предохранительными целиками становятся не эффективными ввиду резкого увеличения потерь угля и возможности их существенного совершенствования практически исчерпаны. Обеспечение безопасной эксплуатации шахтных стволов при одновременном уменьшении размеров предохранительных целиков' возможно путем комплексного применения конструктивных и горных мер защиты.

Рациональное планирование горных работ в зонах их влияния на шахтные стволы, основанное на уменьшении опорных нагрузок на массив путем выбора соответствующего направления подвигания забоя и изменения его скорости, использования эффекта релаксации напряжений и др., позволяет на 20-40 % уменьшить вредные проявления опорного давления /2,5,11,21,23,43,56,61/.

6. При подработке шахтных стволов пластами, расположенными ниже зумпфов, определяющим условием сохранения их эксплуатацион-

юй способности является предельная величина оседания земной по-зерхности у устья, равная 100-150 мм и зависящая от кратности под-эайотки и коэффициента извлечения запасов в пределах площади, ограниченной предохранительным целиком /48,61/.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и иекоменластА подтверждается:

- представительностью статистических выборок, использованных 1рн разработке схем сдвижения и г(олучении эмпирических зависимостей для определения параметров процесса сдвижения на угольных и ВТ.ных месторождениях (соответствегао 410 и 230 наблюдательных гтанций), при анализе состоятся шахтных стволов (490 стволов), при установлении условий устойчивого состояния и возможности об-рупения'земнсй поверхности (134 профильных линии);

- данными комплексных экспериментальных исследований, включавшими проведение наблюдений на земной поверхности, в горных выработках и в шахтных стволах;

- экспериментальным обоснованием схем сдвижения, положенных в основу аналитических исследований сдвижений ч деформаций в зонах опорного давления и прогнозирования устойчивости горных пород;

- удовлетворительной сходимостью результатов прогнозирования параметров процесса сдвижения, состояний земной, поверхности и ша-хтгах стволов с экспериментальными данными, средние квадратичес-кие отклонения которых находятся в следующих пределах: угловые параметры сдвижения на угольках месторождениях ±5°, на рудных

+ 6°; рг-спредедение оседаний,-наклонов, кривизны и горизонтальных сдвижений в краевой части мульда сдвижения - соответственно +18, 19, 21 и 36 %\ состояние стволов по пятибальной шкале +1,1 балла;

- многолетним положительным опытом практического использования петодсв прогнозирования сдвижений и деформаций и основанных на них горных мер заняты при подработке зданий, сооружений железных дорог и других объектов на шахтах Минуглепрока СССР и предприятиях горно-рудной промышленности.

Научная новизна работы.

I. Разработаны и обоснованы методы определения параметров процесса сдвижения на основе типизации угольных и рудных месторождений, отражающей влияние прочностных и структурных свойств массива, оцениваемых коэффициентом крепости пород, интенсивностью и ориентировкой трещиноватости; проявления основных форы сдвижения - прогиб слоев, сдвиг структурных блоков и обрушение пород зависят от типа ыестороадения, глубины разработок, разме-

ров выработанного пространства, углов падения пластов и рудных тел, мощности рыхлых отложений и систем разработок /4,15,16,24,30,26/.

2. Установлены оптимальные при подработке зданий и сооружений параметры лав (Д) и межлавных ленточных целиков () из условия равенства оседаний земной поверхности вызываемых прогибом слоев пород над лавой и оседаний над межлавным целиком под действием опорного давления; при Д = 0,2*0,25 и = 0,12 отработка угольного пласта с коэффициентом извлечения 0,6-0,7 дает по сравнению

с полной отработкой эффект уменьшения оседаний - в 6-12 раз, горизонтальных деформаций - в 5-7 раз /25,41,61/.

3. Обоснована возможность прогнозирования процесса сдвижения в зоне опорного давления на его конечную стадию на основе модели сплошной линейно-деформируемой среды. Установлено экспериментально и подтверждено теоретически наличие области знакопеременных вертикальных деформаций с преобладанием деформаций растяжения, расположенной над областью с деформациями сжатия, а также факт перехода положительных деформаций сдвига в отрицательные в направлении от земной поверхности к отрабатываемому пласту. Деформации сдвига с потерей сплошности по контактам слоев возникают преимущественно в слоях, прилегающих к земной поверхности /16,22,24, 30,42,61/.

4. При мощности наносов в пределах от 10 до 35 метров и пологом залегании пластов максимальные горизонтальные сдвижения земной поверхности пропорциональны произведению их мощности и наклона земной поверхности; при прогибе, характеризующемся наклонами более

20.Ю-^ происходит разделение наносов на отдельные слои но наиболее слабым контактам с перемещением нейтрального слоя к контакту, по которому произошел сдвиг /3,51/.

5. Установлено, что размер краевой части мульды сдвижения величины и распределение в ней оседаний наклонов и кривизны зависят от двух исходных параметров - оседания и наклона в точке максимума кривизны /34,40,61/.

6. Обобщены виды деформаций шахтных стволов в зонах влияния очистных работ и классифицированы по степени их интенсивности; получены зависимости, позволяющие прогнозировать состояние стволов с учетом их расстояний до очистных выработок в угловой мере, степени оконтуренности целиков горными выработками, деформационных свойств массива, направления подвигания очистных работ и интервалов времени между прохождением выработок /11,16,43,47,61/.

Научное значение работа заключается в углублении и развитии представлений о геомеханических процессах, происходящих в массиве горных пород и на земной поверхности при отработке угольны^

пластов и рудных залежей, что позволило научно обосновать и разработать'методы управления сдвижением горных пород при решении проблемы расконсервации запасов из предохранительных целиков на предприятиях горнодобывающих отраслей.

'Личный вклад автора состоит в организации, методическом руководстве и личном участии в выполнении экспериментальных, лабораторных и аналитических исследований; разработке и обосновании новых обобщенных и конкретных, применительно к специфическим условиям, схем сдвижения горных пород;раскрытии механизма взаимосвязи сдвижений и деформаций в зоне опорного давления и в краевой части мульды сдвижения и получении зависимостей для прогнозирования всех компонент перемещений и деформаций; установлении условий устойчивого состояния и обрушения земной поверхности при отработке слепых рудных залежей; разработке горных мер охра™ зданий и сооружений, основанных на управлении сдвижением горных город путем создания условий неполной''подработки, и для верт;:гапь-ных шахтных.стволов - с использованием закономерностей формирования зоны■опорного давления; в теоретическом обобщении и экспериментальном обосновании всех защищаемых научных положений.

Практическая ценность работы заключается в следящем.

1. Разработаны способы определения параметров сдвижения и методы расчета сдвижений и деформаций земной поверхности для неизученных условий угольных и рудных местороздений, обеспечивающие оставление целиков оптимальных размеров- и возможность извлечения полез!!ых ископаемых под охраняемыми объектами /7,Ь,9,12,20,24,26, 32,35,52/.

2. Обоснованы и разработаны горные меры защиты зданий и сооружений на земной поверхности, позволяющие

- без существенных дополнительных затрат производить полную или частичную отработку рудных залежей ограниченных размеров и сложной морфологии в пределах предохранительных целиков /7,9,15, 17/;

- осуществлять отработку пологопадающих угольных пластов узкими лавами на глубинах выше безопасной глубины разработки . в условиях, когда другими горными мерами защиты, за исключением предохранительных целиков, невозможно снизить деформации и оседания основания сооружения до допустимых пределов /25,36,41/;

- уменьшать на 20-40 % деформации околоствольного массива при ведении очистных работ у границ предохранительных целиков или при их частичной отработке /61/;

3. Получены зависимости для прогнозирования условий устойчивого состояния и обрушения земной поверхности при отработке сле-

пых рудных залежей, с использованием которых ибеслечип-Азтся безопасная для охраняемых сооружений отработка предохранительных целиков /6,13,16,20,28/.

4. Разработаны рекомендации, позволяющие предохранять земную поверхность от образования провалов у устьев лчкзкд'йроьанных вертикальных выработок, над подготовительными выработками и при разработке крутопадающих залежей /55,57,62/.

5. Разработаны методы расчета сдвижений и деформаций в зоне опорного давления и в непосредственно подработанном массиве, применяющиеся при проектировании шахтных стволов и установлении возможности частичной выемки предохранительных околоствольных целиков угольных иахт /18,21,23,27,31,36,61/.

Внедрение результатов работы. Методы прогнозирования параметров процесса сдвижения, величин сдвижений и дефсрма:г'Ч земной поверхности, а также ее устойчивого состояния или обрушения, разработанные автором, включены в методические и нормативные документы по вопросам охраны сооружений на угольных и рудных месторождениях, в том числе: утвержденные или согласованные с Госгортех-надзором СССР /17,19,29,45/; Госстроем СССР /46/; одобренные Мин-углепромом СССР или Госстроем СССР /36,52/.

Разработанные автором предложения по прогнозированию проявлений сдвижения горных пород на рудных месторождениях включены в учебник для ВУЗов /44/.

Методы прогнозирования состояния шахтных стволов, деформаций околоствольного массива, установления допустимых условий подработки, определения оптимальных размеров предохранительных целиков и возможности их сокращения на стадии проектирования, строительства и эксплуатации шахт, разработанные автором, вошли в нормативные документы, утвержденные или одобренные Минуглепромом СССР /33,39, 45,50,59/, а также утвержденные Госгортехнадзором /19,37/. В инструкцию по наблюдениям /63/ вошли предложения автора по наблюдениям и контролю за состоянием шахтных стволов, находящихся в зонах влияния очистных выработок.

За период 1960-1990 гг. по заявкам производственных предприятий и по обращением отраслевых Министерств и органов Госгор-ч-'хнадзора СССР под руководством и при участии автора составлено б лее 180 заключений, рекомендаций и экспертиз по вопросам мэр охраны различных объектов и возможности безопасной отработки под н/./н запасов полезных ископаемых.

Результаты исследований использовались при выполнении работ для Болгарии.

Аггроб&тткч гяботы. Основные результаты исследований и предложения, содержащиеся в работе,докладывались и обсуждались на Всесоюзных и республиканских семинарах в Ленинграде (1966, 1970,1972, 1979 гг.), Червонограде (1973 г.), Новосибирске (1974 г.), на П и.1гглональ:ой маркшейдерской конференции в Софии (1966 г.), на заседании ':зжлународного бюро по горной геомеханике в Берлина (1971 г.), на республиканском научно-техническом совещании в До-ноцке (1978 г.), на международных биипозиумах в Острове (1988 г.) и :: Белгороде (1991 г.), с также в Улнуглепроме СССР, Госгортех-н-дзоре СССР и на Ученом Совете ВНИМИ.

Рекомендация и пр»дяог.ек:!я прошли опытно-промышленную прове-р.у на прецпр;?л?иях Нинуглепроча СССР, Шдацветмета СССР, Уинцер-мета СССР Глпередат^а СССР и внедрены при решении конкретных вопросов зданий и сооружений.

Оублиугия, Основизд положения работы изложены в 64 научных тру,-г- и изобретения;:, в том числе в четырех монографиях.

КРАТКОЕ С0ДЕЕ1\КЕ РАБОТЫ I. Методы исследований процесса сдвижения

В риергботау истодов исследований процесса едзижекня горных пород, ;ю: pv>sx?i:e и нспользолслио значительный г клад внесли сойот окне учс;л;е. С.Г.Авзр:::н, Й.М.Бпхур-:п, Д.А.КазакозсяиЗ, Н.М.Яа-нлч'бз-г.]!!, С.П.Ксдбенков, У.В.Корогков, А.Кузнецов, И.Л.Т|у1яани-чов, Г.Л,ц-пссн:со, В.И.Бг.р^-Кснпониец, В.Н.Зе:шсез, М.АЛЬфис, С.Т.Кузнецов, И.Г.Лисица, А.Н.~здянцсп, Н.Л.Муратов, «.П.Нестеров, Л.'!.Пе':/хоз, Н.П.Попов, :!.В.Хохлов, А.Г.П1адр'/н, В.И.Чегмяез, Р.А.'Ъ'дл.гр, И.Л.Петухон и другие.

Габстц авторе, позао.глля расширить сбл:.с;ь прп-^кетая погода ыкхогкЛ для определен:::: ггеракогров сдглЕенил на уг^льпд и руд-i.i.cz месгогслден.чях с изучением и изученный процесс: г.*и сдвкгге-вкя, реялизозаз:» г^спзр-лмгтггально-аназиг^гескпЯ нстод исследований при прогнозировании едвтагакЯ и деформаций в зоне спорного давлен::.", си основать необходтозть изучения трощпнозмости массива гср:х~ пород на рудных мосюретдениях, усогзрзснстговать подходи к cj:X'.:qh\'.:.i результатов наблюдений и методу их проведения.

Разр-.5е-гага и использустсл как методологическая основа для о^родолет-:::;; параметров процесса сдв^знил классификации угольных •л гу, уесторогд^ний /17,45,64/.

Обоснованы методы изучения трещиноватости массива горных по-^ род на-рудных месторождениях и использования данных об ориентировке систем трещин для корректировки угловых параметров процесса сдвижения /10/. Реализован подход к взаимосвязанному изучению проявлений сдвижения земной поверхности в краевых частях мульды сдвижения и деформаций массива в зоне опорного давления, основанный на полученных автором специальных'решениях теории упругости, позволяющий определять все компоненты деформаций и перемещений в рассматриваемой области /22, 34, 40, 42, 61/.

Обоснована возможность прогнозирования распространения зон обрушения и сдвижения горных пород.над слепыми изолированными рудными залежами методами теории размерностей /16/.

Усовершенствован метод наблюдений за сдвижением массива горных пород с помощью глубинных реперов /54/. Обоснован и используется при проектировании мер защиты подрабатываемых сооружений способ определения мест выхода сместителей разрывных нарушений путем проведения маркшейдерских наблюдений на земной поверхности /53/. Разработаны методы и способы безопасной отработки руды и угля под охраняемыми объектами /55, 56, 62/.

Разработана общая методология изучения процесса сдвижения и методы наблюдений за состоянием глубоких шахтных стволов и околоствольного массива /26, 63/.

2. Методы прогноза сдвижений и деформаций на угольных месторождениях

В развитие методов определения параметров процесса сдвижения и величин сдвижений и деформаций на уго ¡ьных месторогядениях значительный вклад внесли советские ученые С.Г.Авершин, Д.А.Казаковский С.П.Колбенков, В.В.Гусев, В.Н.Земиссв, И.А.Иофис, И.Г.Лисица, А.Н.Медянцев, А.Г.Шадрин, В.Л.Черняев, Е.В.Бошенятов, Е.В.Беляев, А.С.Ведяшкин, Р.А.%ллер, И.Ф.Озеров, И.А.Петухов, А.С.Ягунов и другие.

Для прогнозирования параметров .процесса сдвижения выполнены исследования зависимостей их величин от коэффициента крепости пород по М.М.Протодьяконову £ . Установлено, что параметры сдвижения можно рассматривать как обобщенные характеристики прочностных и деформационных свойств пород и, в первую очередь, среднего значения -р . Полученные зависимости имеют устойчивый характер, могут использоваться как в условиях неизученных в отношении процесса сдвижения месторождений, так и изученных(характеризующихся широким

диапазоном прочности пород, и являются более надежными, чем"распространенные аналогичные зависимости, построенные по территориальному признаку /24, 28, 35/. Кроме -f учитываются такие факторы, как глубина разработки H , мощность наносов \v , угол падения

ci , Для граничного угла 0 о и максимального относительного оседания Cj^ зависимости имеют следующий вид:

= 50° + 2°f ^ = '0;3-0,03f (1

Значение угла зависит от нормальных напряжений, действующих на наклонную площадку

J30 = ( 90°-d)-(cote - fy- sitiU) (90°-fr0)}

где )i "- коэффициент Пуассона.

Среднее квадратическое отклонение рассчитанных углов от полученных по результатам наблюдений + 4°. Зависимости для определения параметров сдвижения вместе с классификацией месторождений по группам (табл.1), выделенным по пределам изменения f , соответствующим увеличению угла (j4 на 5°, используются при прогнозировании сдвижений и деформаций и выборе мер охраны подрабатываемых объектов /45, 52/.

Установлено, что при наличии рыхлых отложений (наносов) в условиях пологого залегания пластов в точке максимума горизонтальных сдвижений, совпадающей с максимумом наклона, а также на разрезах по простиранию при любых углах падения, нейтральный слой расположен у контакта наносов с коренными породами, так как сопротивление сдвигу по нему неизмеримо меньше, чем внутри слоя, и сдвиг может происходить при небольших величинах касательных напряжений /3/.

При прогибах, характеризующихся максимальными наклонами, превышающими (4 г 5) • деформирование наносов происходит за пределами упругости-, и толща наносов мощностью \v приобретает блочное строение. Статистический анализ показал, что разрушение шарнирных связей с образованием блоков меньшей высоты и соответствующим уменьшением расстояния от поверхности до нейтрального слоя происходит при максимальных наклонах, превышающих '20.10"^. Максимальны» горизонтальные сдвижения земной поверхности являются следствием поворота структурных блоков и без учета деформации сдвига определяются выражением

^ ~ Ко 'i/o }

Таблица I

Группа Знячени циента среднее з коэМи- предел изменения Г Бассейн, месторождение, шахта с неизученным процессом сдвижения

I од до 0,3 45 Александрийское

П 0,5 0,3-0,7 55 Ахалиихское, шахты "Шебунино" и № 10/13 п/о "Сахалицуголь"

ш 1,0 0,Ь-1,2 60 Ангренское

1У 1,5 1,3-2,0 65 Артемовское и Тавричанское (п.о."Приморскуголь"), Ленгерское и Кызыл-Кийское, шахта "Анадырская" и 3^ис

У 2,5 2,1-3,5 70 Шурабское, Таш-Кумырское, Сулюктинское, Кок-Янгарское, Джергалинское. Согутинское, Липовецкое, бухты "Угольная", "Галимовская"

У1 4,0 3,6-4,5 75 Тку.бульское и Тквдрчельское, Черемховское, Сангарское, Джебарики-Хая, Нижнеаркагалинское, шахты п.о. "Сахалинуголь", кроме группы П

УП 5,0 4,6-6,0 ео Черногорское

УШ е,о 6,1-12 65 Партизанский, Подгородненское

где Ьа - наклон земной поверхности; К0 - расстояние до нейтрального слоя

К0 = Ь -0,122 (. IV -5 ) .

При ¿0< 20.10"^ К' Н-< 30 м средняя квадратическая ошибка определения 0 ( без учета ошибки определения Ьц ) составляет ±'19 56 /51/.

В краевых частях мульды сдвижения наносы в большинстве случаев сдвигаются совместно с коренными породами и значение 'Ко является величиной переменной, увеличивающейся к границе мульды. Использование распространенного представления о пропорциональности горизонтальных сдвижений наклонам для всей краевой части мульды сдвижения приводит к отклонениям в их распределении в пределах до 20-100 % даже при условии безошибочного определения значений наклонов. Учет составляющих горизонтальных сдвижений вызываемых как сдвигом, так и наклоном в соответствии с известным уравнением Коши позволяет в 2 раза уменьшить величины отклонений /42/.

При прогнозировании сдвижений и деформаций в краевой части мульды сдвижения и в зоне опорного давления обоснована целесообразность использования модели массива горных пород как сплошной, однородной, изотропной, линейно-деформируемой среды. Решение экспериментально-аналитической задачи получено для рассматриваемой области АБВГ (рис.1) с использованием полученных автором решений о распределении напряжений в полубесконечных подпорных стенках (рис.1), испытывающих воздействие нормальных и касательных нагрузок по грани 0Г /22/. В граничных условиях учтены следующие особенности напря-женно-деформирозанного состояния: дифференциальные свойства, кривых оседаний, наклонов и кривизны земной поверхности; отсутствие дополнительных к природным напряжений на гранях БВ, АБ и ВГ; положение максимума вертикальных деформаций в районе точки 4, а также условие равенства суммы вертикальных деформаций на грани АГ оседанию е точке А и другие условия, вытекающие из геомеханической схемы процесса сдвижения.

Получены однотипные выражения для всех компонент напряжений ( ¿л , 6ц . 'Цу )» Деформаций ( £у , <5х » Тку )» перемещений ( £ , ^ ) для точек рассматриваемой области, кратных 0,25С (см.рис.1). Оседания ^ определяются по формуле

где - длина краевой части мульды сдвижения, равная размеру

зоны опорного давления по простираний; Е - модуль деформаций;

р - величина бокового распора на глубине Н ; (3 - касательные напряжения в районе точки , вызываемые весом консоли основной кровли; К - коэффициент, равный отношению суммы деформаций на участке АО, к их сумме на участке АГ; р - наклон мульды сдвижения в точке Б; К^ , Кг , К3 , К^ - численные коэффициенты, зависящие от координат X и У /34, 42, 61/.

Оседания в краевой части цульды сдвижения, (АБ), т.е. от точки максимума положительной кривизны до границы мульды

где В = - (

+ I С )/2,5. Размер краевой части мульды сдвижения 0 и

Л 2 . ,

+3,21, '

- наклон в точке максимума кривизны. Наклоны и кривизна в точках мульды определяются как первая и вторая производные от оседания.

где

Рис.1

Схема задания граничных условий I, 2 и 3 - графики соответственно оседаний, наклонов и кривизны;

4 - зона предельного состояния;

5 - очистная выработка

Аналитические исследования показали, что для прогноза всех компонент напряжений и деформаций в массиве, а также оседаний, наклонов и кривизны земной поверхности и длины краевой части муло-

ды сдвижения достаточно использовать два получаемых экспериментально, или по эмпирическим зависимостям, параметра — и Ьо • Для прогноза горизонтальных сдвижений и деформаций земной поверхности дополнительно используется величина ^ 0 , позволяющая на основе полученных зависимостей определять положение контактов слоев, по которым происходит сдвиг пачек слоев, прогибающихся независимо.

Прогнозирование сдвижений и деформаций по разработанному методу существенно уменьшает опибкиюс определения. Границы мульда сдвижения, получаемые по критерию 1/( = 0,5.Ю-^ отличаются от измеренных в среднем всего на ч 6 и /40/. Средние квадратические ошибки в распределении оседаний, горизонтальных сдвижений, наклонов и кривизн кы можно считать минимально возможными и составляют в среднем соответственно + 16, 19, 21, 36 % от измеренных величин /61/.

На основе представлений о взаимосвязи оседаний в краевой части мульды сдвижения и деформаций в зоне опорного давления разработан упрощен!!ый метод определения величин <2у/16/, потучнс^ий широкое распространение при проектировании шахтных стволов в зонах влияния очистит Еыр&ботох и при обосновании возможности сокращения околоствояыгых предохраните тьншс цоликов /'33, 59/.

Для сахт, отрабатысас^их свиты крутопадггщкх пластов разргботан метод прогнозирования исправлений вертикальных шахтных стволов с учетом проявлений многократной подработки околоствольного мг-.ссипа /38, 39/, котсрнй используется при проектировании иногоканатных подьечных установок /50/.

3. Прогнозирование параметров сдвигения и состояли: зсжоЗ поверхности при разработке рудных местороядет-:?

Развит™ исследований сдвиггенкя на руд!пх кестороя-деннях посвящены труда В.И.Борщ-Кснпониеца, И.АЛУрчмпшова, й.Г.Лисицы, . В.Н.Горозсва, А.Н.Медянцеза, У.П.Нестерова, В.В.Грсиова, С.Н.Зелен-цопл, Е.И.Кузнецовой, М.А.Кузнецова, Р.Ф.Крутзатина, В.И.Тарасенко и других.

Для определения параметров процесса сдвижения ка основе обобщения и анализа данных о горно-геологических условиях рудных месторождений разработана их классификация по генетический признакам (табл.2), отражающая закономерное изменение от типа к типу степени выраженности слоистости горных пород, пределы изменения прочностных саойств, характер влияния различных факторов на проявления сдвижения горных пород /26, 64/.

Значения углов сдвижения _|3 определяются выражением

Таблица

Тип

Общая характеристика типа

Группа, состав вмещающих пород

Типичные месторождения (рудники)

I Слоис тый или сланцева тый мае сив

П грубо слоистый

Ш неслоистый

рудные тела залегают согласно -со слоями осадочных пород или с направлением сланцеватости • метаморфических и эффузивных по-

^дные тела залегают параллельно с чередующимися слоями интрузивных и метаморфических или эффузивных пород С -р ^ 6)

Рудные тела в сплошных массивах прочных пород ( £ > 10)

1-А, породы осадочного происхождения и расслан-цованные эффузивные породы

(Кадамжайский), (Березовский Иртышского ПШ).(СУБР), Турьинское, Северо-Карабашс-кое, (им.Матросова), ^Боко), Никополь-Марганцевское,' Чиатурское, Советское

Сочетания параллельно залегающих с рудным телом слоев пород, включая интрузивные породы в следующих типичных сочетаниях: диориты и альбитофиры; сиениты, сланцы, известняки; сиениты, порфириты, скарны, сланцы; гранодиориты, известняки, скарны.

Алтын-Топканское, (Кличка), (Степняк), Мелентьевское, Карамкенское

Ш-А, лежачий (или рисячий) бок рудного тела пред-Дарасунское, Чорух-Дай-ставлен одной из разновидностей интрузивных пород ронское, Киялнх-Узень

1Л-Б - сочетания массивов интрузивных пород с эффузивными или метаморфическими породами при невыдержанных контактах между литологическими разностями, но параллельными рудному телу.

Ткрныаэуское, (Джеламбет), Лебяжинское-Заладньтй рудный пояс, Згидское, Хинганское

\

где - угол сдвижения по простиранию, зависящий от ; О, и (э - коэффициенты, зависящие от типа месторождения.

Использование на основе классификации дифференцированных коэффициентов позволило уменьшить погрешности определения углов сдвижения с + 6° по действующим Правилам и Указаниям по охране сооружений до

+_ 5°. Установлено, что для I, П и Ш типов месторождений минимальные

_ г о

разности между углами разрывов и сдвижения уменьшаются от 6 до о . Чем меньше значение углов разрывов, тем меньше они отличаются от углов сдвижения. Связь между полученными на основе визуальных наблюдений углами и углами сдвижения ^ выражается зависимостью

полученной для условий полной подработки земной поверхности и слоистых пород типа! с -р?5 /7, 44/.

При наличии во вмещающих породах нескольких систем упорядоченной трещиноватости преобладающей формой сдвижения является сдвиг структурных блоков по направлению совпадающему о. направлением одной из активных систем трещин. Углы разрывов б пределах погрешностей измерений численно равны углам падения одной из активных систем трещин, приведенных в плоскость разреза по падению (для углов ]?' , Т" , /о? ) или по простиранию (для углов 6 ) с использованием диаграмм трещиноватости (рис.2)

Рис.2

Влияние трещиноватости на углы разрыва при увеличении глубины разработки: I - диаграмма трещиноватости

С увеличением глубины разработки при наличии нескольких активных систем упорядоченной трещиноватости углы разрывов уменьшаются не постепенно, а скачкообразно, причем величина скачка равна разности углов падения соответствующих систем трещиноватости /4, 12, 44/

Сопоставление результатов расчетов с данными ньбл-одсний показал^, что углу разрывов соответствует та система, по которой происходит нарушение предельного равновесия сдвигающихся призы массива АБВ и ГДЕ под действием касательной составляющей Т веса пород Р, превышающей сумму сил удерживающих: трения по поверхности сдвига, вызываемого нормальной составляющей N , сцепления К и давления обрушенных пород С)

Слагаемые

Т ^ К + R +-Q

т , к- и r

определяют из геометрических соотношений согласно рис.3 с учетом сцепления пород, их объемного веса, угла трения, приведенного к плоскости разреза угла падения системы трещин и глубины разработки Н0 . Величина С} по способу рулона зависит также от угла трения по поверхности обрушеншх пород Среднее квадратическое отклонение углов падения соответствующих систем трещин от углов разрывов составляет + 6°.

Рис.3 ' Схема расчета устойчивости массива горных пород по трещинам

При отработке слепых рудных залезей системами с обрушенном налегающих пород основной формой сдви-.еник непосредственно над выработанные пространством является отрив структурных блоков по образуемые трещииоватостью поверхностям ослабления и их обрушение. Рггз-глтия обрушения по высоте препятствует подпор обрупешых пород или образование свода естественного равновесия. Связь i;er,ny высотой зоны обрушения , размерами горизонтсльнл« проекции зале;^; вкрост про стирания L' и. по простиранию ( И L ), сродней моральной вышмасмс мощностью tit , объемнш весом пород У и сцзплениси массива Кк; получена методами теелии размерностей в сле^усце:! • виде /16,44/

AV кт

де А сатирический коэффициент, отргогх^ий влияние на процесс нгучгазых факторов и равный в среднем 0,9.

Обобщение данных о состоянии земной поверхности при о?рс15о*гге слепых рудных залегей ограниченных размеров, классифицированных по

' услокигу ее состояния с деформациями менее допустиявс для охраняемых сооружений и по условиям ее обрушения с образованней провалов и воронок, позволило установить, что минимальное значение коэффициента раэрцхленил налегающих пород К-р = 1,12 и при отношении мощности коренных пород Н1 к средней мощности залежи Ш более 8,5 провалы не возникал?. Обрушение не достигает згдотой поверхности при отношении ^ / > -3,7. Анализ данных наблюдений показал, чл'о состояние зонной поверхности зависит з основном от соотношения дпух безразмерных параметров ^ /^ и ^ /т, . При отсутствии исходна дакнг": для получения Кщ. и Л возможность образования прогулов ;»а земчой поверхности определяется соотношением фактической мощности корегааас пород Н' а ее расчетной мощности Ну го услсвга

получешецу в результате обобщения многочисленных случаев образования провалов и позволяющему прогнозировать вероятность их образования с ксэффицис-нгс;.! запаса в среднем 1,5. Влилние состава и свойств тае^гл^их пород отражает коэффициент К , зависящий от коэффициента крепости пород и изменяться от I до 0,6.

Зе.чкэя поверхность сохряшге? устойчивое состояние при условии

ь-'^н 300М1'

Л > Ир ^ 74ТГ+1Г ' .

3 чото'г -.и *-1 - е;;-глЕ!:ая мс.^гость залег л пен системах р«зр»бо?ни с зг'лэдко!» Енр&Зстапого прсстггдства. Э|^зктивп',я мощность зависит с? по.'-котн злполнзлия наработанного пространства А ,

равного глч;ссенип сСъон,% ;;сзн."оЛ ¡уз г: соъс-г/ подагшого згклядочко-го илтерналл и с? ко^ф» циекга усаддси зспладкн В , определяепого конпрс-сс;'05ппх^и .--с• -яна /6, 13 , 20 , 26 , 44/

м --т .; 1 -д + ав).

При с«р?.5сткз рудггс: зллктеЯ со слоаюЯ глорфолог:»«Л, огрипгчен-р«эс5г;епрт?г пергтяхт'гл и безсуд!К-'ч участками происхо-слгзтилс горигх пород, призодст.ее ™ зсмедтенисму и неполному рпглг-;» процесса едгиг.елия. Это проявляется в укекьсении оседания зсзпсЯ псзерхх!ос;.'и, узел;пе;пта углов сдвл-пенил по сравнению с их зна-тс:::'.'"':: з услозулх ао.ткоП подработки. Обоснована целесообразность зт;г;з::л степени пэдр*¿отышссти зехнсЛ поверхности дохглателем ХД. ::о?ор"Л гг.рлкзертзуо? полноту рлзвлтия горгягс. рсЛст применительно к рлссуг-.грязаемой профяьиоЯ линии нд зе.чиой псверхнос-ги и конкретному углу сдвижения к з ебцем виде определяется как отнесение фактнчес-

кой площади полной подработки к площади Б . В конструкции

площади '£о Для углов ^ и показана возможность использова-

ния положения метода Кейнгорста, согласно которому влияние отработки площади ¿а в центральной части А в два раза больше, чем таких же площадей Б в к & в краевых частях и Вг /Ь, 5, 26, 44/, что позволило получить выражение для степени' подработанности

= + Йв, + ^ Вг) .

Размер площади ¿о в плоскости залежи ограничивается квадратом со стороной Н, равной глубине разработки.

Установлены эмпирические зависимости мез;;ду углами сдвижения при неполной подработке и степенью подработанности для Золотущин-ского, Советского, Лебяжинского и других месторождений. Исследования показали, что поправки & $ к углам сдвижения $ имеют тенденцию к увеличению с увеличением угла падения рудного тела и коэффициента крепости пород -р и для месторождений с неизученным процессом сдвижения углы $ могут определяться по формуле

Работы автора по определению условий устойчивого состояния и обрушения земной поверхности, определению параметров процесса сдвижения при неполной подработке стали основой развития данного направления исследования, а результаты широко используются на рудных месторождениях, в том числе и на,неизученных /IV/.

4. Горные меры охраны сооружений и условия безопасной отработки угольных пластов и рудных залежей под охраняемыми объектами

При разработке угольных месторождений наиболее распространенные меры охраны сооружений были по традиции, из логических соображений, основаны на целенаправленном расположении очистных выработок относительно охраняемого объекта и придание им таких размеров, чтобы плоское дно мульды сдвижения совпадало с направлением длинной оси охраняемого объекта. Анализом экспериментальных данных, полученных при подработке земной поверхности лавами длиной, превышающей глубину разработок "гипотетически формирующих плоское дно мульды сдвижения, установлено, что в пределах плоского дна происходят сложные процессы взаимодействия структурных блоков, не восстанавливающих первоначального (до подработки) положения. Деформации в плоском дне мульды

сдвижения, теоретически равные нулю, в действительности достигают 30 % от максимальных деформаций в мульде сдвижения /49/. Горные меры охраны, основанные на использовании понятия плоского дна мульды сдвижения, при средних и больших глубинах- разработки практически неосуществимы по технологическим причинам, и при малых глубинах недостаточно эффективны, т.е. в целом малоперспективны.

При охране глубоких шахтных стволов предохранительными целиками, размеры которых определены по углам сдвижения, исследованиями автора установлено, что крепь и'арлировка нарушаются чаще всего под воздействием вертикальных деформаций сжатия сколоствольного массива £у , возникающих в зонах опорного давления при оконтуривании целиков очистными выработками /2, 5, II, 21, 23, 43, 61/. Размер зоны опорного давления по простиранию соответствует размеру краевой части мульды сдвижения на земной поверхности. На основании выполненных исследований обоснованы изменения мер охраны глубоких стволов, а также слепых стволов в Донбассе. Предохранительные целики были увеличины путем построения их по граничным углам /19, 37, 45/.

Степень влияния опорного давления на состояние стволов, охраняемых целиками, оцениваемая в баллах Б (табл.3), как показал анализ многочисленных данных, зависит от расстояния очистной выработки до ствола, выраженного в угловой мере > предельного угла влияния очистных работ на ствол , который на 10° меньше граничного угла , принятого при расчетах сдвижений и_ деформаций земной поверхности и определяемого по критерию £=_{.= 0,5.10"^, степени оконтуренноетп границы целика очистными выработками С :

б-Мй-йОС + АД к .

Первое слагаемое учитывает влияние проектируемой выработки, второе - ранее пройденных П выработок. Коэффициенты А, и А2 определены статистическим путем и для Донбасса равны соответственно 0,11 и 0,Сб. Полученное условие возволяет устанавливать допустимое приближение проектируемой выработки к стволу при обеспечении необходимой степени защищенности ствола Б и применяется как одна из мер защиты шахтные стволов, основанная на прогнозировании их состояния /59/.

Прогноз состояния шахтных стволов до глубин разработки 15СС м, выполненный с использованием экспериментально-аналитического метода показал, что даже одностороннее оконтуривание построенного по граничным углам целика очистными выработками по одному пласту приводит к возникновению деформаций 6>у ^ 0,3 • Ю"*3 при глубинах до 121>0 и

в Карагандинском бассейне и порядка 500 м в Донецкой бассейне (рис.4)

О 500 ЮОО н, м О 5ЯО ЮНО М, м

1-1-г

Гу 10-3

Рис.4

Зависимость деформаций £у для Карагандинского (а) и Донецкого (б) бассейнов от глубины разработки:

1 - для целика, определенного по углу сдвижения;

2 - тб же, по граничному углу.

Таблица 3

эалл

Состояние и степень деформирования

Удовлетворительное

Начальная стадия деформирования

Деформации средней степени

Опасные деформация

Аварийное

Формы проявлений нарушений крепи и ар-'ировки

Отсутствие видимых деформаций крепи и арыировки

Отдельные трещины в крепи, преимущественно на сопряжениях с околоствояьнклн дсорааи; изгиб проводников

Заколы и вывалы на сопряжениях; трещины в крепи вне сопряжений, приурочекш местам пересечения ствола наиболее слабыми слояии пород

Крупные заколы и вывалы крепи на сопряжениях и на отдельных участках вне сопряжений, требующие немедленного проведения ремонтных работ

Необходима остановка ствола с последующей заменой крепи и арыировки

При наличии свиты пластов расчетами установлено, что до глубин 1500 м стволы будут претерпевать деформации, превышающие допустимые величины. Лз результатов расчетов и опыта поддержания стволов сле-

сует, что традиционная горная мера охраны шахтных стволов целиками при больших глубинах разработки является не эффективной как вследствие чрезмерного увеличения размеров целиков, так и из-за невыполнения ими своей функции - обеспечение безопасной работы шахтного подъема.

Оптимальным решением проблемы охраны новых проектируемых стволов является применение конструктивных мер защиты крепи и армиров-ки в сочетании с оставлением целиков; уменьшенных размеров.

Для эксплуатируемых стволов с жесткой бетонной крепью впервые разработан комплекс горных мер охраны от воздействия опорного давления.

В дополнение к предохранительным целикам вокруг ствола строится зона влияния по предельным углам влияния ¿п. » $ а > Хп • В пределах зоны влияния и предохранительного целика очистные работы без мер охраны могут производиться, если прогнозируемое состояние ствола не превышает 2-3 балла. Уменьшение деформаций до уровня допустимых достигается целенаправленными способами ведения горных работ, уменьшающими деформации околоствольного массива, вызываемые опорным давлением. Их суть сводится к следующему:

а. Рассредоточение во времени проведения очистных выработок

у границ предохранительного целика, вследствие релаксации напряжений в горных породах и крепи ствола, приводит к уменьшению их суммарных величин. В результате статистического анализа экспериментальных данных получено, что разрыв во времени, равный общей продолжительности процесса сдвижения, уменьшает отрицательное воздействие опорного давления на 40 % /58, 61/.

б. При ведении очистных работ у границ предохранительных целиков выделены три варианта их оконтуривания: подход очистного забоя к границе целика ("подход"), отход от границы целика ("отход") и проход забоя в направлении падения или простирания вдоль границы целика ограничивающей его по простиранию ("проход"). Различия в направлениях подвигания забоя предопределяют различия условий прогиба- и деформирования слоев массива и воздействия нагрузок, создающих опорное давление. При "отходе" от целика, слои пород над выработанным пространством -вначале испытывают деформации отрицательной кривизны, при которой нормально-секущие трещины прорастают снизу вверх. После отхода забоя на расстояние, превышающее предельный пролет, слои изгибаются в форме консолей и испытывают деформации положительной кривизны, сопровождающиеся прорастанием трещин сверху вниз. Лишенные шарнирных связей структурные блоки, взаимодействуя

в пределах слоя в основном на силах трения, обладают малой способностью к зависанию,.угол полных сдвижений становится круче

зона ивгиба (ЗЛ) нагрузки на массив и зона опорного давления СЗОД) меньше, чем в других-условиях ее формирования;изменяются и другие параметры сдвижения (рис.5). По результатам дифференцированного, с учетом направления подвигания забоя, статистического анализа состояния стволов при подходе забоя к стволу (при прочих одинаковых условиях) нарушения крепи под действием опорного давления на 3.0 % больше, чем средние прогнозируемые, а при "отходе" и "проходе" - на 47 % меньше.

Рис.5

Параметры процесса сдвижения при "отходе" и "подходе"

в. С уменьшением отношения длины лавы £) к глубине разработки К в интервале АБ от 0,25 до 0,1 (рис.6) уменьшения максимальных оседаний земной поверхности не происходит и стабильно составляет 15 % от вынимаемой мощности пласта |П при глубинах в среднем 700 м (кривая I) и 5 % - при глубинах порядка 300 м '(кривая 2). В данных условиях явно выраженного максимума оседания на разрезе вкрест простирания не образуется. Механизм связи оседаний с мощность? заключается в пропорциональной зависимости от нее размера зоны обрушения и трещин, потери начального бокового распора и увеличения деформаций сжатия £у в зоне опорного давления.

Рис.6

Графики изменения максимального относительного оседания от при средних глубинах

разработки 700 (I) и 300 м (2)

0 ¡/¡1 ЦП ¡в ир> ЦП 1,3 ¡.¡¡М»

Уменьшение размера лавы до значения 'Х) = 0,25 Н , помимо уменьшения степени оконтуривания целика С , приводит к уменьшению оседаний над целиком и соответственно деформаций в зоне опорного давления на разрезе по простиранию на величину 5 (г) равную величине относительного оседания в мупьде сдвижения над забоем лавы^Т-

при полной подработке, изменяющуюся в зависимости от свойств пород от 0,2 до 0,5 /61/.

Отработка слепых рг/дных залежей непосредственно под охраняемыми объектами системами с обрушением налегающих пород от верхней выклинки, находящейся на расстоянии по вертикали Н от границы выветрелых пород при средней нормальной мощности ТП не вызывает деформаций земной поверхности, превышающих критические значения, если при планировании очистных работ под охраняемым объектом размер выработанного пространства в проекции на горизонтальную плоскость не превышает величину

i' 74 H'ltt

зоокт-Н' •

Для уменьшения потерь руды в предохранительных целиках их оптимальные размеры устанавливают с использованием углов сдвижения при неполной подработке методом последовательных приближений от границы залежи, в необходимых случаях - путе!. уменьшения отрабатываемых участков. Возможность безопасной отработки торцевых участков определяется сравнением размера зоны опасного влияния по углу сдвижения при неполной подработке НсЦ- "и с фактическим расстоянием торца залежи до объекта в плане.

Отработка рудных залежей в. целиках и под охраняемыми объектами на основе прогнозирования состояния земной поверхности и углов сдвижения при неполной подработке применяется на рудных месторождения ниях с неизученным процессом сдвижения /17/, рекомендована для месторождений комитета "Главалмаззолото", месторождений руд черных металлов Урала и Казахстана и др.

При подработке неглубоких стволов угольных оахт пологими и наклонными пластами, расположенными ниже зумпфов, деформации крепи возникает от воздействия на нее растягивающих и сжимающих вертикальных деформаций околоствольного массива £у . Величины деформаций

и, соответственно нарушения крепи, увеличиваются пропорционально вынимаемой мощности пласта Itt и степени отработанности цблика И , равной отношек".«) площади выработанного пространства в пределах целика по пласту, подрабатывающему ствол, к общей площади целика. На основе экспериментальных данных результатов подработки стволов, оборудованных подъемом, связь между влияющими на исход подработки параметрами для Донецкого бассейна получена в следующем виде

H^ = 250mU+l).

Дополнительным условием безопасной подработки стволов на глубине Н является ✓ < ICO мм, где / - оседание поверхности

у устья ствола по расчету./46/. При выполнении этих условий, которые достигаются путем регулирования площади очистных работ, деформации крепи не превшают.2-х баллов. Полученные условия безопасной подработки неглубоких стволов приняты в качестве норматива /59/ и породили расконсервировать десятки тысяч тонн угля из предохранительных целиков без дополнительных затрат на меры охраны.

При отработке угольных пластов под охраняемыми объектами на глубинах значительно меньших, чем безопасная глубина разработки, уменьшение деформаций земной поверхности до допустимых величин достигается способом частичной выемки пластов узкими ляв*"ч шириной О . разобщенных оставляемыми в потери устойчивыми ленточными целиками шириной с! (рис.7). Размеры © и (1 задают в таком соотношении, чтобы максимальное оседание над серединой лавы, вызываемое прогибом пород, было таким же, как оседание над целиком между лавами, вызываемого деформациями целика и массива под действием опорного давления.

Г, а, и, с, а, О,

Рис.7

Схема сдвижения при частичной выемке пласта узкими лавами:

1 - мульда сдвижения от лавы I;

2 - то же, после отработки лавы 2

г, г,

После отработки лавы №1 размером менее 0,25 Н на земной поверхности образуется мульда сдвижения (I) без явно выраженного максимума оседания, причем в точках СЦ* и СХг оседание несколько меньше, чем в 01 . Границы мульды сдвижения и зоны опорного давления распространяются до линий Г, Г, и Г^ Гг ' , положение которых определяется граничным углом <5^ . В районе линии 2., образуются нормальные к напластованию раскрытые трещины. После отработки лавы К зависшие в контуре бгО-3 породы создают дополнительные напряжения в объеме массива ограниченном линией в< 2( . На участке целика 6< 6г Б пласте и в породах кровли и почвы концентрируются деформации £у , сумма которых дает оседание земной поверхности на участке 0-гаЗ> равное оседанию в точках 0( и . В суммарной мульде сдвижения (2) на участке - 0( Ог. образуется плоское дно с оседаниями не превышающими (0,1*0,15) ТМ и деформациями порядка !2гЗ)'10~^. Установлено, что при коэффициенте извлечения пласта 65 > ( 1)<0,25Н и с1-=0,12Н)по сравнению с его полной отработкой оседания в суммарной мульде сдвижения уменьшаются в 8-10 раз,

наклоны в 6-6 раз и горизонтальные деформации в 5-6 раз.

Способ частичной отработки пластов по площади обоснован экспериментально и теоретически /25/, внедрен на шахтах им.Кирова, Кольчугинскат в Кузбассе /41/, на Артемовском руднике /14/, включен в методические и нормативные документы /36,45/.

На основе полученных закономерностей сдвижения горных город и земной поверхности разработан ряд горных мер охраны сооружений, направленных на обеспечение безопасности охраняемых сооружений и сокращение потерь полезных ископаемых в предохранительных целиках.

Для условий, когда провалы на земной поверхности образуются в результате выноса обводненных песков в подготовительные выработки (Подмосковный бассейн и др.) предупреждение образования провалов достигается путем закладки выработок на отдельных участках, чере-зующихся со свободными участками, размеры которых ограничены допустимым объемом выноса песков, установленным на основе обобщения экспериментальных данных /55/.

Предложен способ ликвидации вертикальных стволов и шурфов, заключающийся в устройстве специальных противофильтрационных эк«-ранов и перемычек, препятствующих дренированию грунтовых вод и механической суффозии грунтов в горные выработки и образованию пустот, являющихся причиной образования провалов-, что позволяет использовать для застройки территории, прилегающие к устьям поганенных шурфов и стволов /57/.

При отработке крутопадащих рудных залежей, приуроченных к разломам, выходящим на земную поверхность, сохранность объектов, расположенных в зонах возможного образования провалов, достигается путем искусственного укрепления пород и последующей систематической закладкой через скзаликы образующихся под укрепленными участками пустот /62/. .•

Для уменьшения потерь угля в предохранительных целиках, оставляемых для охраны сооружений на земной поверхности предложен способ и:: оконтуривания по простиранию, Заключающийся в одновременном подвиганки очистных выработок по направлению к охраняемому объекту до границы целика у; пленному по углу сдвижения сГ , увеличенному на 5° по сравнению с действующими нормативныг/и документами /56/.

ЗАКЛЮЧЕНА

В диссертации, представленной в виде ьяучкого дсклг-да, изложены результаты, выполненных лично диссертанток л под его непосредственным руководством, экспериментальных к аналитических исследование, позволивших решить важную иародно-хозкКствекную проблему ууень-шения потерь полезных ископаемых в предохранительных целиках, оставляемых под зданиями, сооружениями и другими охраняеыъг.:и объектами на угольных и рудных месторождениях цветных, черных и редких металлов.

•В результате выполненных исследований получеки следующие основные научные результаты.

1. Обобщение результатов наблюдений и геологических материалов на угольных месторождениях показало, что в целях изучения проявлений сдвижения горных пород их типизация мотет основываться на использовании двух взаимосвязанных классификационных признаков - апа-чения угла сдвижения по простиранию и коэффициента крепости пород по М.М.Протодьяконову. Трещиновазссть массива, за исключепкеи условий нарушенного залегания, закономерно ориентирована относительно пласта и не оказывает дополнительного влияния на параметры и величины сдвижений и однозначно учитывается углом падения пласта. Получены зависимости величин параметров сдвикекил от коэффициента крепости, угла падения пласта, мощности пласта и других факторов для известных неизученных месторождений. «

Для рудных месторождений разработана классификация по генетическим признакам и сочетаниям ~">гюд различного состава, на основе которой получены зависимости для ... А деления угловых параметров процесса сдвижения с учетом коэффициента крепости пород и углоь падения рудных залежей.

2. На основе представлений о влиянии здеыектарного обьеиа ьа-работки установлено, что зависания горных пород и неполнота р^згл-тия процесса сдвижения при отработке рудных залежей со слпммоГ морфологией или ограниченных размеров приводит к увеличению значений углоЕ сдвижения, что можно оценивать степенью подработанное?:* земной поверхности - отношением отработанных площздей в пределах площади полной подработки к площади полной подработки. Центральна.': во- ' на площади полной подработки имеет двойное, по сравнению с краевыми зонами, влияние на процесс сдвижения. Получены зависимости мегду углами сдвижения' при неполной подработке и степенью подработглкости для типичных горно-геологических условий.

3. Определены основные геометрические и физические пар^шетри,

с4 которых зависит устойчивое состояние или обрушение земной поверхности и- получены связывающие их зависимости, позволяющие производить безопасную для охраняемых объектов отработку слепых рудных залеже». Статистическим анализом установлено, что минимальный коэффициент разрыхления сбрушающихия пород равен 1,12 , минимальный пролет подработки, при котором возможно обрушение земной поверхности над слепыми залежами составляет 0,12 от мощности коренных невывегрелых пород.

4. При отработке рудных залежей системами с обрушением вмещающих пород значения углов разрывов равны углам падения одной из активных систем трещин. Процесс сдвижения происходит п форле сдвига призмы пород по поверхностям, параллельным трещиноватости. Определение соответствующей углу разрывов системы трещин из числа активных возможно из условия-предельного равновесия с учетом глубины разработки, углов падения рудного тела и системы трещин, объемного peca пород, сцепления массива и углов внутреннего трения по поверхности трещин. G увеличением глубины разработки активными становятся системы трещин с более пологими углами падения. С уменьшением зяачений углов разрывов уменьшается разность между ними и соответствующими углами сдвижения.

5. Исследован .механизм формирования мульды сдвижения в условиях уменьшения отношения размера выработки к глубине разработки. С уменьшением этого отношения в общей величине оседания земной по-гергнссти увеличивается доля вызываемая деформациями в зоне опорного давления, а з диапазоне его изменения от 0,25 до 0,1 она близка к 100 %. При этом относительное максимальное оседание при прочих одинаковых условиях 'глубина разработки, деформационные свойства пород) является константой, изменяясь при глубинах 200-1000 м в пределах 0,05-0,15 от мощности пласта.

6. Показана возможность исследования деформаций в зоне опорного давления на основе наделения массива свойствами сплошной линейио--дефор^ируемей среда.' Установлена взаимозависимость оседаний в краевой части мульды сдвижения и деформаций в зоне опорного давления, а такяе равенство их размеров по простирают).

Оседания в каждой точке краевой части мульды сдвижения являются суммой вертикальных деформаций в зоне опорного давления по вертикали, проходящей через данную точку. Нарушения сплошности массива по контактам слоев не влияют на распределение оседаний, наклонов и кривизны на земной поверхности. Размер краевой части мульды сдвижения, величины и распределение в ней вертикальных сдвижений и деформаций зависят от двух исходных параметров - величин оседания и наклона в точк^ максимума кривизны выпуклости мульды сдвижения, зна-

чсння которых косвенно содержат необходимую информацию о свойства); массива горных пород.

На основе схем сдвижения и деформирования горных пород выявлены различия в величинах параметров процесса сдвижсния, обусловленные особенностями формирования зоны опорного давления в зависимости от направления подвигания очистной выработки по отношению к границе це-■ лика и сроков проведения очистных выработок, позволившие обосновать новые -горные мерь; защиты.

7. Обоснованы и разработаны методы оценки состояния стволов по пяткбальной шкале, позволяющие непосредственно прогнозировать последствия проведения очистных выработок в пределах зон их влияния на стволы без предрасчета ожидаемых величин сдвижений и деформаций аколобтвольного массива. Установлено, что размеры.зон опасного влияния очистных выработок по критерию воздействия опорного давления на стволы значительно больше, чем размеры зон, определяемые по граничным углам, используемым при решении вопросов охраны зданий и сооружений на земной поверхности и в незначительной степени зависят от мощности пласта.

Основные практические результаты заключаются в следующем:

1. Разработаны и Енедрены методы прогнозирования параметров и. величин сдвижений и деформаций земной поверхности для угольных месторождений с неизученным или недостаточно изученным процессом сдвижения горных пород, являющиеся основой для выбора мер охраны подрабатываемых объектов и определения размеров предохранительных целиков, которые включены в методические /52/ и нормативные /29, 33, 45, 59/ документы, согласованные с Госгортехнадзором СССР или Госстроем СССР и утвержденные Минуглепромом СССР..

2. Обоснованные и разработанные автором предложения по определению параметров процесса сдвижения при неполной подработке, определению устойчивого состояния и условий обрушения земной поверхности, применению закладки выработанного пространства на рудных месторождениях обеспечили решение актуальных задач сокращения потерь руды в предохранительных целиках и использованы в утвержденных и согласованных с Госгортехнадзором СССР "Указаниях по охране зданий и сооружений ...." для Золотушинского /15/, Северо-Енисейского месторождений, железорудных месторождений Урала и Казахстана, а также во временных "Правилах охраны для рудных месторождений с неизученным характером процесса сдвижения" /17/.

3. Разработанные автором способы охраны глубоких шахтных стволов, а также слепых стволов, методы прогнозирования их состояния и определение условий их безопасной подработки нижележащими пластами последние три десятилетия являлись основой соответствующих раяпелов

ормативкых документов, утвержденных Минуглепромом СССР и согласо-анных с Госгортихнадзором СССР /19, 37, 45/, а также вошли в траслевые методические документы /39, 59/.

4. Использование разработанных с участием автора нормативных .окументов по охранё зданий и сооружений, определению условий бозо-асной для охраняемых сооружений Еыемки угольных пластов и рудных алежей в значительной мере способствуют достигнутому к настоящему ремени высокому уровню добычи из предохранительных целиков, что беспечизает значительный народно-хозяйственный еффект.

Технически и экономически обоснована перспективность метода астичной отработки запасов на угольных /41/ месторождениях. Ссу-.ествляется частичная выемка предохранительных околоствольных цели-ов на шахтах Донецкого, Печорского /61/ и Кузнецвого бассейнов /31/ начительнне запасы ценной руды извлекаются из предохранительных еликов на рудниках Хинганского, Карамкенского месторождений, Ле-инабадского ГХК, Приангарского ГХК и др. Ежегодный экономический ффект от внедрения разработанных с участием автора рекомендаций для онкретных месторождений достигает 150-200 тыс.рублей.

5. Предложения автора используются:

. - как методологическая основа при исследованиях сдвижения гор-ых пород /26/;

- при наблюдениях за состоянием шахтных стволов /63/;

- при обучении студентов маркшейдерской специальности по курсу движения горных пород на рудных месторождениях /44/.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Акимов А.Г. Некоторые данные о сдвижениях горных пород и способах их расчета/Лр.БН.Ш -Л. ,1956. -Сб.ХХХП. -С.93-107.

2. Акимов А.Г. Влияние очистных выработок на крепь вертикальных шахтных стволов//Тр.ВНЖ1й. -Л. :Госгортехиздат, 1960. -Сб. ХХХ1У. -С.168-204.

3. Акимов А.Г. К расчету наибольших горизонтальных сдвижений земной поверхности при разработке пологих пластов//Тр. БШШ -М.: Госгортехиздат, 1960. -С6.ХХХ1У. -С.294-304.

4. Акимов А.Г., Смирнов А.Ф. Влияние трещиноватости массива на сдвижение горных пород при подземной разработке рудных место-ровдений//Тр.ВНИМИ. ГЛ., 1961. -Сб.ХИН. -С.32-45.

5. Акимов А.Г. Повреждения крепи вертикальных стволов лахт Донбасса, вызываемые очистными выработками/Др.БН<ИИ -Л., 1962. -С6.Х1У1. -С.160-165.

6. Акимов А.Г. Расчет устойчивости земной поверхности пои разработке слепых рудных залежей//Тр.ВНИМИ -Л., 1963. -Сб. ^

-С.98-106.

7. Акимов А.Г. Способ определения углов сдзижеиья для рудных местороядений//Тр.ВНИМИ -Л., 1963. -Сб1. -С.91-97.

Б. Акимов А.Г. Определение величин углов сдвижения Для залежей сложной формы и ограниченных разыеров//Горный яурнал. -

1963. - № 12. - С.,42-45.

9. Акимов А.Г. К зависимости изменения величин углов сдвижения от степени подработанности земной поверхиости//Тр.ВНЖИ -Л.,

1964. -Сб. 1П. С.99-104.

10. Акимов А.Г.' Методика изучения трещииоватости массива и учет влияния трещиноватости- на сдвижения при подземной разработке рудных месторождений//Тр. ВНШИ -Л., 1964. -Сб. II. -С.55-69.

Ц. Акимов А.Г. Повревдения крепи вертикальных стволов, вызываемые очистными выработками//Уголь Украины. -1964. -К= 6. -С. 41-43.

12. Акимов А.Г. Определение величин угловых параметров сдвижения на рудашх месторовдениях//Горный журнал. -1965. - К' 2. С.57-62

13. Акимов А.Г. К расчету возможных образований провалрв над слепыми залежами//Безопасность труда в промышленности. - 19(35.

- № 3. - С.16-19. . -

14. Акимов А.Г., Плишкин Я.В. Опыт выемки предохранительных целиков на Ариемовском •руднике//Цветная металлургия. - 1965.

23 (292). -С. 4-5.

15. Акимов А.Г., Кузнецова Е.И. Основные положения указаний по охране сооружений от вредного влияния подземных горных разработок для Золотушинского полиметаллического рудника//Тр.ВНИМИ -Л., -1966, -Сб.ЪУШ. -С.178-162.

16. Акимов А.Г. К расчету высоты зоны обрушения при разработке слепых рудных залежей//Горный журнал. -1966. -У 5,С.53-55.

17..Временные правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных разработок на рудных месторождениях с неизученным процессом сдвижения горных пород/Л. :ВНИ5Й, 1966. -61 с.

16. Акимов А.Г., Козел А.М. Приближенный расчет деформаций околоствольного массива глубоких шахт//Тр.ЕгШЛ -Л. ,1967. -Сб. 1ХШ. -С.267-290.

19. Изменения и дополнения к правилам охраны сооружений и природных объекгов от вредного влияния подземных разработок в Донецком угольном бассейне (1960 г.)/М.:МУП СССР, 1968. -16 с.

20. Акимов А.Г., Кузнецов М.А. 0 ыерахохраны сооружений от влияния горных разработок на рудных месторождениях СССР/Маркшейдерское дело в социалистических странах, Мишкольц, 1969. -С.37-46.

21. Акимов А.Г., Козел A.M. Защита вертикальных стволов угольных шахт от вредного влияния очистных работ. -М.: Цедра, 1969. -128 с.

22. Акимов А.Г. Возможности приложения-решений теории упругости о подпорных стенках к определению напряжений в зоне опорного давлекия//Тр.ВНИМИ -Л., 1970. -05.ХМ. С. 145-165.

23. Акимов А.Г., Козел A.M., Димов А.Л. Об охраны слепых вертикальных шахтных стволов в Донбассе//Безопасноеть труда в промышленности. -1970. I. С.46-48.

24. Акимов А.Г. и др. Сдвижение горных пород при подземной разработке угольных и сланцевых месторождений/А.Г.Акимов, В.Н. Земисев, И.Н.Кацнельсон, М.В.Коротков, В.С.Костенич, А.Н.Медянцев, А.Н.Мурашов, И.А.Петухов -М.: Недра, 1970 - 224 с.

25. Гусев В.В., Акимов А.Г. Аналитическая и экспериментальная основа возможности частичной выемки'угля из предохранительных целиков/УТр.БНИЖ1 -JI., 1970. -Сб.76 -C.306-32I.

26. Общие методические положения комплексного исследования проблем горной гесмехалики (глава Х)//Тр.ВНИМЛ. -Сб. № 78, 1970. -С. 296-305.

27. Акимов Д.Г., Иофис Н.А. О размераз целиков для охраны глубоких шахтных стволов в Донбассе//Тр.ВНИМИ -Л.,'1971. -Сб^7Ь. -С.3-12.

28. Акимов А.Г. и др. Сдвижение горных пород на рудных месторождениях/Кузнецов М.А., Акимов А.Г., Кузьмин В.Н., Пантелеев М.Г., Чернышев М.Ф./ -М.: Недра, 197I. -224 с.

29. Указания по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных место- -рождениях комбината Приморскуголь/М.: МУГ1 СССР, 1971. - 36 с.

30. Акимов А.Г. Общие закономерности деформирования и сдвижения -горных пород при разработке глубоких горизонтов//'Лсследо-вание проявлений горного давления на глубоких горизонтах. -Л.: ВНИИ, 1971. -С.317-326.

31. Козел A.M., Акимов А.Г. О возможности отработки запасов руды в околостзольиых целиках на шахтах Кузбасса/Уголь. -1971.-№ 10. -С. 19-22.

32. Актов А.Г., Короткое М.В. Применяемые в СССР способы расчета сдвижений и деформаций земной поверхности и меры защиты зданий и сооружений/Материалы 11-го заседания международного бюро по горной геомехаиике, Берлин, 1971, С.296-307.

33. Временные указания по проектированию, строительству и эксплуатации крепи и армировки вертикальных стволов угольных шахт в условиях влияния очистных работ/Л. :ВНЛМЛ, 1972. -168 с.

34. Акимов АЛ1., Давидович А.Н. Экспериментально-аналитический споооб расчета деформаций в краевой части мульды сдвижения// Тр.ВгйШ-Л., 1972. -Сб.£6. -C.I7-2Ö.

35. Акимов А.Г. Новые данные о сдвижении горных пород и' охране сооружений в СССР/ Маркшейдерское дело в социалистических странах, Острава,: Высшая горная школа - том 5., 1972. -С.39-45.

36. Методическое руководство по расчету сдвижений и деформаций земной поверхности при частичной выемке запасов угля из пре дохранительных целиков/JI.: ВгШЛ, 1971. -39 с.

37. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок в Донецком угольном бассейне/'.!. : Ш СССР, 1972. -128 с. ' '

38. Акимов А.Г., Бошенятов Е.В. Упрощенный метод предрасче-та искривлений вертикальных шахтных стволов при разработке свит тонких крутых пластов//Тр.Б НИМИ -Л., 1974. -Сб.92. -С.25-30.

39. Указания по расчету сдвижений и деформаций околоствольного массива при разработке тонких пластов наклонного и крутого падения/Л.: ВН/Ш, IS75. -53 с.

40. Акимов А.Г. Определение размеров краевой части мульда сдвижения//Тр.BHMH. -Л., IS75. -Сб.96. -С.26-32.

41. Акимов А.Г. Опыт и перспективы частичной выемки целиков узкими лавами в Кузбассе/Др.ВНИМЛ -Л., 1978. -Сб.108. -С.33-39.'

42. Акимов А.Г. Влияние деформаций сдвига на горизонтальные деформации земной поверхности/Др.ВНИШ -Л. ,1979. -Сб.112. -С.3-1

43. Акимов А.Г. Нарушения крепи стволов шахт Донбасса в зонах опорного давления на глубоких горизонтах//Сдвижение земной поверхности и устойчивости откосов. Тр.ШШИ -Л., i960,-С.70-73.

~-44. .Ларкшейдерское дело/Учебник для ВУЗов, глава ХХХ1У. -М. Недра, 19Ы. - С.542-556.

45. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредн го влияния подземных горных 'разработок на угольных месторождения: М. : Недра, 1961. -268 с.

46. Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации гидротехнических сооружений на подрабатываемых горными раб тами территориях (СН 522-79)/М.: Стройиздат. - 26 с.

47. Акимов А.Г., Южанин И.А., Кулибаба C.B. Меры охраны глу боких шахтных стволов при оконтуривании предохранительных целико очистными выработками//Прогноз сдвижений и деформаций горных пород, сооружений и бортов разрезов. Л.: ВНИШ, 1982. -С. 13-15.

46. Акимов А.Г., Кулибаба С.Б., Шиптенко A.B. Допустимые условия поДработки вертикальных стволов/Маркшейдерское дело в социалистических странах. Лс-йпциг,: Горнодобывающая промышленност 1962, том 9. -С.299-236.

49. Лки./эв, Л.Г. , Тоифоноч A.B. Деформация земной поверхности в плосйс< дне мульды сдвижемия//Разработка месторождений полезных ископаемых -Киев "Техника", 1982. -Вып.61. - С.34-36.

50. Нормы безопасности па проектирование и эксплуатацию мизгскаматкых подъемных установок/МУП СССР, 1982. - 66 с.

51. Акимов А.Г. Величины сдвижений и деформаций земной поверхности зависимости от мощности наносов/Охрана сооружений от вредного влияния горных работ и расчет устойчивости бортов угольных разрезов. - Л.: ЕНШ, IS&3. -С.37-39.

52. Руководство по проектированию зданий и сооружений на подр-бативаемых территориях/^. •* Стройяздзд, 1963. - 136 с.

53. А.о.1121412 (СССР). Способ определения местоположения лосс-д*. сиестителя разрывного тектонического нарушения под рклые о:.:(ГШ!я/ВШЯ, Акимов А.Г., Гвирцмал Б.Я., Иофис М.А. , Коваленко В.Н., Кренида Ю.5., Муллер P.A., Озеров И.5. » 3627492/22-03; залгл. 13.07.63; опубл. Б. Л. 30.10.64, .W 40.

54. А.с.1145137 (СССР) Устройство для определения смещений скважинных реперов/ВШМИ. Гусев В. Н., Гвирпман Б.Я., Бошенятов Е.В., Лкгоэ А.Г., .Г- 3603370/22-03; залвл.10.06.63; опубл. Б. И. 15.03.65, -Г' 10.

55. A.c. II64366 (СССР) Способ защиты сооружений от прова-лое/Б1ь"1А. Акимов А.Г., Бошемятов Е.В., Васильев В.И.

" 36C2SC5/29-33; заязл. 03.С6.63; опубл. Б.Л. 30.06.65, $ 24.

' 56. А.е. II47639 (СССР) Способ охраня зданий и сооружений от вредного глаяккд счнстнкх рабе? при пологсм и наклонней залегании угольных плас:• •■ ?/В1ШИ. Акимов А.Г., Боссяятоз Е.В., Запа-• дй«с::.!П Л. А., Клещез П. 5., Ягу нов. 3541142/22-03; заявл. -19.01.83; опубл. Б.Я, 30.03.65, " 12.

57. A.c. II42634 (СССР). Способ ликвидации вертикально горных выработок/BiCWH. А:;г.мов А.Г., Гвирцман Б.Я.? Вельский Г.Г.-,

Г- 3437С67/22-03; з?.лвл.Н.С5.62; опубл.Б.И. 26.02.65, 6.

58. Акимов А.Г., Болучевский В.И., Кулов К.Б. Прогнозирование дефор:!?г.'.и глубока взхтгсх стволов в Карагандиисксм бассейне// Совершенствование расчета сдвижений-'и деформаций горных пород, сооружен:;,5 и Сортов разрезов при разработке угсльнчх пластов в сло-2-lx горнс-геолс-гнческих условиях. Л., В.Ч.Т!Л, 1965, -С-.3-6.

59. Указания по рациональнее/ расположению, охране и под-дс-рглниз горных выработок на угольных гяхтах СССР/Л., ЕН.НЛ, 1966, -220 с.

СО. А:с.::,'св А.Г-., Боленятсв. S.S. Влглние направления подвкга-ния о; боя при ок:';тур-1;ан::и предохранительных голиков на сдвижения и Д€оор.!ации горгавс пород//"етодн изучения и управления де-

формациями массива горных пород при разработке пластов под застроенными территориями: Сб.научи.тр. -Л.: ВНИМИ, IS87, -С.4-6.

61. Акимов А.Г., Хакимов Х.Х. Обеспечение безопасной эксплуатации шахтных стволов. М. : Недра, i960. - 215 с.

62. A.c. 1460367 (СССР). Способ охраны подрабатываемых объектов/ВН'ЛМИ. Акимов А.Г., Кузнецова Е.И., ItyceB Н.П., Лукин Г.П. № 4235127/22-03; залвл.24.04.87; опубл.23.02.89, » 7.

63. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород, земной поверхности и подрабатываемыми сооружениямина угольных и сланцевых месторождениях/ М.: Недра, 1989. - 96 с.

64. Акимов А.Г., Зеленцов С.Н., Николашин С.Ю. Типизация рудных месторождений как основа для определения параметров сдви-жения//Управлеиие горным давлением и прогноз безопасных условий освоения угольных месторождений. Сб.научн.тр, ч.П. Л.: BHtïïffl, IS90. -С.55-59.