автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Обеспечение безопасности при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов в зонах влияния разрывных нарушений и передовых выработок

На правах рукописи

Плотников Евгений Анатольевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОТРАБОТКЕ УДАРО- И ВЫБРОСООПАСНЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В ЗОНАХ ВЛИЯНИЯ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ И ПЕРЕДОВЫХ ВЫРАБОТОК

Специальность 05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет» (ГУ КузГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук

Шундулиди Иван Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пузырев Владимир Николаевич

кандидат технических наук Славолюбов Виктор Владимирович

Ведущая организация: Открытое акционерное общество Угольная компания „ Южный Кузбасс"

Защита диссертации состоится «20» января 2006 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 222.007.01 при Федеральном государственном унитарном предприятии Научный центр по безопасности работ в угольной промышленности ВостНИИ (НЦ ВостНИИ) по адресу: 650002, Кемерово, ул. Институтская, 3, факс 64-44-42.

Электронный адрес НЦ ВостНИИ: vostnii@kenmet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЦ ВостНИИ.

Автореферат разослан «20» декабря 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

$Ж>6 А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы В настоящее время глубина горных работ на шахтах, отрабатывающих угольные пласты с ценными марками углей, постепенно увеличивается, а сама отработка в ряде случаев ведется в тектонически нарушенных зонах. Это сопровождается увеличением природной газоносности, ростом напряженного состояния массива горных пород и изменением прочностных свойств угольных пластов по простиранию. Растет опасность проявления динамических и газодинамических явлений, особенно в зоне передовых выработок и при отработке пластов в зонах влияния тектонических нарушений. Объем шахтных полей, имеющих геологические нарушения, ежегодно увеличивается. Отказ от перехода нарушений механизированными комплексами сопровождается потерями угля в целиках в области нарушений, в результате чего возникают зоны повышенного горного давления на нижележащий пласт. Переход комплексом геологического нарушения связан с рядом технологически трудновыполнимых приемов управления секциями крепи, укрепления боковых пород, возведения дополнительной крепи в зонах нарушения и т.д.

Одним из основных способов борьбы с проявлением горных ударов и внезапных выбросов угля и газа является низконапорное увлажнение угольного пласта, но из-за низкой смачиваемости углей эта задача остается актуальной и по сей день. В настоящее время в Кузбассе применяется метод прогноза горных ударов по выходу буровой мелочи при поинтервальном бурении шпуров, а для прогноза выбросоопасности применяется метод, включающий контроль структуры пласта и начальной скорости газовыделения при бурении контрольных шпуров. Эти методы являются очень продолжительными по времени и трудоемкими. Кроме того, на увлажненных участках они практически не работают, и не представляется возможным оценить эффективность защитных мероприятий. В этой связи задача обеспечения безопасной отработки ударо- и выбросоопас-ных угольных пластов в зонах тектонических нарушений является актуальной.

Диссертационная работа выполнена автором в соответствии с планом НИР КузГТУ на шахтах Кузбасса.

Цель диссертационной работы состоит в разработке методов безопасной отработки ударо- и выбросоопасных участков угольных пластов, угрожаемых по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, при переходе передовых выработок и разрывных тектонических нарушений очистным механизированным комплексом.

Основная идея работы заключается в использовании закономерностей изменения геофизических параметров массива в зависимости от напряженного состояния горных пород, степени их нарушенное™ и влагонасыщения при гидрообработке и разработке на этой основе метода определения безопасных параметров и способа перехода нарушенных участков угольных пластов очистным механизированным комплексом.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ . БИБЛИОТЕКА |

Задачи исследований:

- изучить закономерности влияния очистных работ на напряженное состояние массива и формирование удароопасных зон на участках угольных пластов, прилегающих к горным выработкам и нарушенным зонам;

- установить особенности распределения механических свойств угольных пластов и вмещающих пород в зонах влияния тектонических нарушений и разработать методику оценки протяженности этих зон;

- изучить закономерности распределения влаги в краевых зонах угольных пластов при гидрообработке и разработать методы оценки эффективности увлажнения при борьбе с горными ударами и внезапными выбросами угля и газа;

- определить параметры технологии безопасной выемки угольных пластов в нарушенных зонах.

Методы исследований

Для решения поставленных задач был использован комплексный метод, включавший проведение лабораторных и натурных исследований на угольных шахтах, разработку и построение физических и аналитических моделей.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. При подвигании очистного забоя напряженное состояние целика между передовой выработкой и очистным забоем начинает возрастать на расстоянии от него 30-25 м, при этом максимум напряжений на удароопасных пластах находится на расстоянии 2-6 м от забоя, а коэффициент концентрации напряжений определяется прочностью угля на сдвиг.

2. В зонах угольных пластов, прилегающих к разрывным нарушениям, крепость угля по М.М. Протодьяконову в 1,5-2,0 раза меньше, чем в ненарушенных зонах, а протяженность нарушенных зон устанавливается по резкому снижению в 2-4 раза потенциала геоэлектрического поля и увеличению в 3-5 раз удельного эффективного сопротивления по сравнению с ненарушенными зонами.

3. Равномерность увлажнения угольных пластов достигается при давлении в гидросистеме (1,0-1,5)уН в первые 4-5 мин нагнетания и дальнейшем снижении его до 0,75уН, при этом происходит дополнительное самодвижение воды в порах, а равномерность и степень увлажнения контролируются по переходу потенциала геополя через ноль и величине удельного эффективного сопротивления (УЭС) массива.

4. Для перехода очистным механизированным комплексом дизъюнктивных нарушений с относительной амплитудой сместителя более 0,5 предварительно определяют протяженность зон влияния нарушения в висячем и лежачем крыльях, проходят необходимое число подготовительных выработок вдоль сместителя вплотную друг к другу по предполагаемой траектории движения комплекса, причем каждая последующая выработка проходится после анкеро-вания пород кровли и заполнения предыдущей углепластом прочностью, равной прочности ненарушенного угольного пласта.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в работе, базируется на обширном экспериментальном материале, сходимости (с погрешностью, не превышающей 20%) полученных результатов с результатами исследований других авторов, на практическом использовании методик для решения задач по повышению безопасной отработки ударо-и выбросоопасных угольных пластов при переходе передовых выработок и тектонических нарушений очистным механизированным комплексом.

Научная новизна диссертации заключается:

- в установлении закономерностей деформаций пород кровли и угольного пласта впереди очистного забоя на сопряжениях диагональной печи с конвейерным и вентиляционным штреками, а также в самой передовой выработке, определении влияния длины консоли пород основной кровли на концентрацию напряжений, установлении соответствия формирования удароопасной ситуации при приближении очистного забоя к нарушенной зоне, как в целике при сокращении его размеров;

- в установлении характера и диапазона изменения коэффициента крепости угля и пород в зонах влияния тектонического нарушения, а также геофизических параметров: потенциала геополя и удельного эффективного сопротивления, по изменению которых можно определять протяженность зон влияния в висячем и лежачем крыльях разрыва;

- в установлении закономерностей фильтрации воды в краевой зоне пласта при проведении гидрообработки ударо- и выбросоопасных зон в режимах гидрорыхления и низконапорного увлажнения, определении параметров контроля эффективности гидрообработки, а также установлении критических значений влажности, обеспечивающих безопасные условия отработки ударо- и выбросоопасных угольных пластов;

- в разработке параметров безопасной технологии при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов в зонах передовых выработок и при переходе разрывных нарушений очистным механизированным комплексом.

Научное значение работы заключается в установлении закономерностей деформирования массива горных пород впереди очистного забоя и особенностей формирования ударо- и выбросоопасных ситуаций при переходе механизированным комплексом передовых выработок и тектонически нарушенных зон, расширяющих наши представления о механических процессах в массиве горных пород.

Личный вклад автора состоит:

- в установлении закономерностей деформирования массива горных пород и формирования удароопасных зон впереди очистного забоя вблизи передовой выработки;

- в установлении характера взаимосвязи крепости угля с геофизическими параметрами;

- в установлении критериев ударо- и выбросоопасности на увлажненных участках угольных пластов;

- в определении параметров технологии при выемке угольных пластов в нарушенных зонах.

Практическая значимость работы заключается в разработке:

- способа оценки протяженности зоны опорного давления, расстояния до максимума опорного давления и нормальных к пласту напряжений впереди очистного забоя;

- метода установления безопасного расстояния от очистного забоя до тектонического нарушения;

- методики оценки эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов;

- оптимальных параметров нагнетания- воды в угольный пласт;

- методики установления критических значений влажности угольных пластов;

- способа перехода передовых выработок и дизъюнктивных нарушений очистным механизированным комплексом, позволяющего повысить безопасность горных работ при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов.

Реализация выводов и рекомендации работы

Научные результаты и практические рекомендации, полученные в результате исследований и представленные в данной диссертационной работе, проверены в условиях шахт Кузбасса на различных месторождениях и включены в „Руководство по определению параметров зон влияния тектонических нарушений и производству электрометрических измерений при оценке эффективности гидрообработки ударо- и выбросоопасных участков угольных пластов", а также в „Руководство по выполнению спектрально-акустического контроля (прогноза) выбросоопасности на шахтах Кузбасса", применение которых позволяет повысить безопасность ведения горных работ и получить экономический эффект.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях и семинарах КузГТУ (1988-1989, 2000-2003 гг.), конференции, посвященной 100 - летию со дня рождения П.И. Кокорина (2002 г.), научно-практической конференции „Вопросы повышения безопасности горных работ на шахтах" (г. Прокопьевск, 2003 г.), Международной конференции „Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (г. Кемерово, 2004 г.).

Публикации. Результаты диссертационной работы изложены в 10 научных работах, из которых 7 статей, одно авторское свидетельство и два нормативно- методических документа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из пяти глав, введения и заключения, изложенных на 122 страницах, содержит 38 рисунков, 11таблиц и список литературы из 92 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе произведен обзор научно-технической литературы по горным ударам, внезапным выбросам угля и газа, а также тектонической нару-шенносги угольных пластов. Практика разработки угольных пластов, угрожаемых по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, показала, что опасность проявления динамических и газодинамических явлений значительно возрастает при переходе тектонически нарушенных зон очистным механизированным комплексом, что характерно и для мировой горной промышленности.

Результаты исследований напряженно-деформированного состояния массива горных пород и физических процессов, протекающих в нем при разработке угольных месторождений, отражены в работах российских ученых: С.Г. Авершина, Г.И. Баренблатга, И.В. Баклашева, А.Я. Бича, A.A. Борисова, Д.М. Бронникова, Е.С. Ватолина, Ю.А. Векслера, В.Г. Гмошинского, П.В. Егорова, А.Н. Зорина, Г.Н. Кузнецова, Г.А. Каткова, Г.И. Кулакова, C.B. Кузнецова, Ю.М. Либермана, A.M. Линькова, В.И. Мурашева, В.Н. Опарина, И.М. Петухо-ва, Б.Г. Тарасова, В.Ф. Трумбачева, В.В. Ходота, CA. Христиановича, Е.Й. Шемякина, М.Ф. Шклярского и др.

Большой вклад в разработку методов прогноза внезапных выбросов угля и газа и способов их предотвращения внесли ученые: Ф.А. Абрамов, А.Т. Ай-руни, И.В. Бобров, B.C. Зыков, Б.М. Иванов, С.П. Казаков, Г.Д. Лидин, В.И. Мурашев, В.И. Николин, А.Е. Ольховиченко, П.В. Потапов, А.Е. Петросян, И.М. Петухов, Г.Я. Полевщиков, В.Н. Пузырев, В.А. Рудаков, A.A. Скочин-ский, О.И. Чернов, Г.А. Шевелев, Г.Н. Фейт, В.В. Ходот, С.А. Христианович и ДР-

Развитию теоретических и экспериментальных основ геофизических методов прогноза горных ударов и внезапных выбросов угля и газа способствовали работы М.С. Анцыферова, В.И. Борщ-Компонийца, Ю.И. Бурова, Е.С. Ватолина, А.Г. Константиновой, A.M. Молярчука, ГЛ. Новика, В.Н. Опарина, В.И. Панина, В.А. Смирнова, Б.Г. Тарасова, B.C. Ямщикова и др.

Анализ происшедших горных ударов в нашей стране и за рубежом показал, что по своей разрушительной силе они могут иметь катастрофические последствия, т.к. в результате их выводится из строя техника, разрушаются горные выработки и гибнут люди. В Кузбассе за период с 1943 по 2003 гг., по данным МНЦ ВНИМИ, произошло 168 горных ударов. Они наблюдались, начиная с глубины около 200 м. В ряде случаев они возникали и на малой глубине. Наиболее сильные горные удары произошли на Юге Кузбасса на шахтах „Усинская" и „Распадская". На шахте „Усинская"с 1978 по 1996 гг. произошло 14 горных ударов и микроударов. Изучение тектонической нарушенное™ угольных пластов в Российской Федерации показало, что около 61% сосгавля-

ют разрывы с относительной амплитудой сместителя по отношению к мощности пласта до 0,5 и около 12% с относительной амплитудой сместителя более 1,0. В результате анализа тектонических структур Кузнецкого бассейна выявлено, что по характеру складчатости все месторождения делятся на три тектонические зоны: зона крутых складок и интенсивной нарушенное™, зона развития брахискладок и зона крупных пологих складок со слабой нарушенностью.

Тектоническая нарушенность угольных пластов Кузбасса весьма высока, что влечет за собой значительные трудности при отработке их очистными механизированными комплексами. В настоящее время комплексы переходят тектонические нарушения только с небольшими амплитудами смещения, но при этом снижается нагрузка на очистной забой вследствие возникновения ударо- и выбросоопасных ситуаций. Происходит присечка боковых пород и выход из строя отдельных узлов комплекса. Эффективность работы комплекса сдерживается осложнениями по управлению секциями крепи в нарушенной зоне, укреплению боковых пород, необходимостью присечки крепких пород.

В Кузбассе, по данным НЦ ВосгНИИ, до 2003 г. произошел 191 выброс угля и газа, причем на 12 шахтах и 14 шахтопластах происходили и горные удары, и внезапные выбросы угля и газа. Установлено, что внезапные выбросы угля и газа происходят, как правило, в зонах тектонической нарушенности пласта, т.к. в этих зонах уголь находится в наиболее перемятом состоянии. В определенной мере на проявление газодинамических явлений могут оказывать влияние способ выемки и скорость проведения горной выработки. Установлено, что в зонах влияния разрывных нарушений наблюдается высокая газоносность и высокое давление газа, т.к. здесь практически отсутствует дренаж газа. Наиболее газоносными являются замки складок.

Потенциальная удароопасность угольных пластов определяется по соотношению величины упругих и полных деформаций краевой части пласта. Основным методом локального прогноза удароопасности и оценки эффективности защитных мероприятий служит выход буровой мелочи при поинтервальном бурении скважин диаметром 43 мм. Но на увлажненных участках угольных пластов производить оценку удароопасности не представляется возможным.

Оперативная оценка ударо- и выбросоопасности выполняется геофизическими методами по методикам МНЦ ВНИМИ и НЦ ВостНИИ.

На глубинах ниже критических текущий прогноз выбросоопасности осуществляется по структуре пласта и начальной скорости газовыделения при поинтервальном бурении шпуров.

Важный этап безопасной отработки угольных пластов, склонных к динамическим и газодинамическим явлениям, - разработка и применение методов их предотвращения.

Анализ методов борьбы с горными ударами и внезапными выбросами угля и газа показал, что основным недостатком локальных методов, связанных с увлажнением угольных пластов, является отсутствие информации о распределении влаги в увлажняемой зоне, т.е. о равномерности ее распределения и степени влагонасыщения.

Анализ горнотехнической литературы и отдельных проявлений горных ударов и внезапных выбросов угля и газа, происшедших на шахтах Кузбасса, позволил сформулировать цель и задачи исследований, направленных на повышение безопасности отработки угольных пластов, опасных по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, при переходе передовых выработок и разрывных тектонических нарушений очистным механизированным комплексом.

Во второй главе произведены теоретические исследования влияния очистных работ на напряженное состояние массива. Безопасная и эффективная отработка угольных пластов во многом зависит от точного определения параметров зоны опорного давления, особенно в зонах передовых выработок, разрывных нарушений и зон повышенного горного давления.

Для исследования протяженности зоны опорного давления впереди очистного забоя в зависимости от длины зависающей консоли пород основной кровли была решена задача, в которой нормальные к пласту напряжения аппроксимировались следующими функциями:

а) в зоне предельно-напряженного состояния

g

cr = cr+ ——х, ее(1) т/2

б) в зоне упругих напряжений

С С

<7у + + если (2)

где а- нормальные напряжения на краю пласта; К- коэффициент линейной аппроксимации; х - текущая координата по простиранию пласта; х^- расстояние до максимума напряжений.

В результате решения задачи было получено

С, = Ъ(уН-о )xmJ + (3)

С -х '

т/2 2

где -уН - напряжения в зоне нетронутого массива; / - длина консоли пород основной кровли; фг угол давления.

На рис. 1 приведены результаты расчета напряжений в массиве впереди очистного забоя для условий пласта Надбайкаимского Ленинского месторождения Кузбасса при различной длине консоли пород основной кровли.

<7у,МПа

16,0

12,0 8,0

4,0

20 40 60 80 100 X, м Расстояние от очистного забоя

Рис.1. Напряжения впереди очистного забоя при изменении длины консоли пород кровли: 1-5 м; 2-10 м; 3-15 м

Из полученных результатов следует, что в непосредственной близости от очистного забоя формируется зона с высокой концентрацией механических напряжений, зависящая от пролета пород основной кровли. Данное решение является достаточно приближенным, поэтому был разработан полуэмпирический способ оценки зоны опорного давления впереди очистного забоя для пологого пласта. Отметим, что существующие „точные методы" расчета напряженного состояния массива горных пород и угольного пласта в окрестности очистного забоя в рамках теории упругости и пластичности не дают адекватного описания этого геомеханического процесса, т.к. не учитывают потерю сплошности пород кровли над выработанным пространством.

Рассмотрим задачу о перераспределении массы горных пород на почву и угольный пласт (рис.2).

Распределение нормальных напряжений на почву пласта в выработанном пространстве от массы обрушаемых пород принимаем в виде треугольной эпюры (кривая 1) при неполной подработке и в виде трапеции (кривая 2) - при полной подработке, что определяется длиной выработанного пространства 22 и величиной угла давления ф.

<Ту(х)

■21

Рис.2. Распределение горного давления на почву пласта в выработанном пространстве (кривые 1,2) и опорного давления (кривая 3)

Тогда нормальные к пласту напряжения рассчитаем по формуле

а - параметр, характеризующий скорость нарастания напряжений в зоне отжима.

Параметры эмпирической зависимости (6) определялись следующими физическими условиями:

1. Суммарная дополнительная нагрузка на пласт равна части массы пород кровли над выработанным пространством, не распределенной на почву пласта

2. Напряжения при х=0 равны остаточной прочности угля на сжатие.

3. Наклон кривой опорного давления на кромку пласта определяется прочностью угля на сдвиг К в соответствии с решением Прандтля.

В результате решения данной задачи получаем выражения для параметров а, в, с:

ау(х) = уН+а(х),

(5)

где <т(х)- добавочные напряжения.

Пусть с- протяженность зоны отжима о-(х) = а(х-с)-е~°',

(6)

На рис.3 представлены результаты расчетов нормальных напряжений впереди очистной выработки для условий: Н=200м; ш=1-8 м; К=4,0МПа; ф=70°; Т=25000Н/м3.

5 10 15 20 25 30 х, м

При а=—: 1 - 2x107; 2 - 1х107; 3 - 5х106; 4 - 2,5х106 МПа/м т

Рис.3. Распределение добавочных нормальных напряжений на почву пласта впереди очистной выработки

Протяженность зон опорного давления определена из расчета превышений напряжений в массиве на 10% по сравнению с -уН. Результаты расчета протяженности зон опорного давления от глубины горных работ и вынимаемой мощности пласта представлены на рис.4, что согласуется с результатами многих авторов. Полученные результаты позволяют уточнить протяженность зоны опорного давления в зависимости от модуля сдвига угольного пласта.

200 400 600 800 1000 Н,м Глубина горных работ

При а = —: 1 - 625000; 2 - 1250000; 3 - 2500000; 4 - по И.М. Пегухову; т

5 - 10000000; 6 - 20000000 МПа/м

Рис.4. Зависимость протяженности зоны опорного давления от глубины горных работ при различных значениях параметра а

Метод позволяет рассчитать напряженное состояние массива при подходе очистного забоя к передовой выработке, тектоническому разрыву и уточнить безопасные параметры ведения горных работ.

Были проведены экспериментальные исследования напряженного состояния массива в зоне влияния очистных работ. Для оценки напряженного состояния массива применялся комплексный метод исследований, включавший измерения:

- смещений и скорости смещений пород с помощью реперных станций;

- потенциала естественного стационарного электрического поля (геополя) и удельного эффективного сопротивления пласта - УЭС;

- акустической шумности пласта спектральным сейсмо-акустическим методом;

- импульсного электромагнитного излучения.

Исследовалось напряженное состояние массива в зоне конвейерного штрека в условиях лавы №17124, отрабатывавшей пласт Бреевский на шахте им. Кирова. Со стороны конвейерного и вентиляционного штреков за оставленными целиками находилось выработанное пространство. Измерялись скорость смещения пород с помощью реперов, расположенных в кровле и бортах выра-

ботки, а также потенциала геополя. Результаты измерения скорости смещения бортов выработки и пород представлены на рис.5.

А-А

л,

10 15 20

Расстояние от забоя до датчиков Ци

Рис.5. Результаты измерений в конейерном штреке 124: а)схема расположения измерительной станции; б)скорость смещения пород при движении очистного забоя -♦-ДБ —*—ДГ —*—ВГ —АБ

В результате исследований установлено, что если к очистному забою со стороны вентиляционного и конвейерного штреков примыкает выработанное пространство, а основная кровля сложена породами крепостью не выше 8 по М.М. Протодьяконову, то значительных зависаний ее в областях массива, при-

мыкающих к выработкам, не возникает. Обрушение пород происходили через 2-3 м. Локальные концентрации напряжений в массиве наблюдались на расстоянии около 32 м от очистного забоя, но удароопасных ситуаций при этом не возникало. Исследования напряженного состояния массива в зоне передовой выработки со стороны вентиляционного штрека проведены в лаве №17124 по пласту Бреевскому. Результаты измерений скорости конвергенции пород почвы и кровли представлены на рис.6, а потенциал естественного геополя на рис.7.

9 <е 1» (О 10 *Г

Расстояние до очистного забоя, м

30 20 10

Расстояние до лавы, м

-^скорость конвергенции пород в вентиляционном шт]

- в вент штреке по углю -в доагок печи по утло

-в вент штреке в кровле -едиагон лечив кровле

Рис.6. Измерение скорости конвергенции пород почвы и кровли

Рис.7. Измерение потенциала ЕЭП

Установлено, что деформации угля и пород в зоне сопряжения вентиляционного штрека с диагональной печью начинают возрастать на расстоянии около 30-25 м от очистного забоя. В диагональной печи деформации пласта и угля значительно меньше. Подобные исследования были проведены по пласту Полысаевскому II. Также установлено, что при обрушениях пород основной кровли наблюдается резкое уменьшение потенциала геополя в виде скачка. Результаты измерений величины скачков потенциала на разных расстояниях от забоя представлены в таблице.

Проведенные исследования за изменением потенциала в различных точках массива при работе комбайна показали, что вариации напряжений в окрестности горных выработок существенно зависят от длины зависающей консоли пород основной кровли. Поэтому необходим мониторинг, который позволял бы фиксировать осадки основной кровли и влияние работы очистного комбайна на напряженное состояние массива.

Таблица

Результаты измерений величины скачков потенциала на разных расстояниях от забоя

Пласт Глубина разработки Н, м Шаг осадки основной кровли, м Величина скачков потенциала, мВ

Расстояние от забоя, м

10 20 30 50 70 90

Надбайкаимский 230 30 99 53 42 19 10 4

Инский III 150 11 22 11 8 3 - -

Байкаимский 300 35 97 65 46 22 12 5

Полысаевский 11 180 16 40 28 18 10 5 2

Красноорловский 100 20 50 34 21 12 6 2,5

Коксовый 550 25 32 17 11 6 2 -

Волковский 350 12 30 13 7 3 - -

В третьей главе приведены результаты исследования физико-механических свойств угольных пластов и параметров стационарного геополя в зонах разрывных нарушений. Установлено, что с увеличением глубины уменьшаются пластические свойства горных пород и увеличиваются хрупкость и плотность. Исследования крепости угля на ряде шахт Прокопьевского месторождения показали, что крепость угля изменяется в широком диапазоне £=0,4-1,74.

Уголь на расстоянии более 15 м от разрыва становится более прочным, упругим, следовательно, участок из неудароопасного в самом нарушении может переходить в потенциально опасный по горным ударам.

У разрывных нарушений существуют зоны, в которых как уголь, так и вмещающие породы имеют пониженную крепость. В этих же зонах установлено наличие наибольшей густоты трещин. Наибольшему дроблению подвергаются породы висячего крыла разрыва у нарушений типа «взброс». Их протяженность в несколько раз превосходит ширину зоны в лежачем крыле разрыва. На основании этого угольный пласт можно представить в виде участков из прочного и непрочного нарушенного угля.

Изучение геофизических параметров угольных пластов в зоне влияния тектонических нарушений показало, что в этих зонах угли обладают высоким УЭС, что характерно для углей землисто-зернистой структуры. На участках, сложенных менее прочным углем, УЭС увеличивается в 3,0-5,0 раза по сравнению с участками, где уголь более прочный. Потенциал естественного геополя уменьшается в 2,0-4 раза. Проведенные исследования позволили выявить, что безопасное расстояние от очистного забоя до тектонического нарушения может быть установлено путем более точного определения протяженности зон опорного давления и влияния тектонического нарушения: В=0,5(Ь+У„^).

В четвертой главе приведены результаты исследований по оценке эффективности гидрообработки ударо- и выбросоопасных участков угольных пластов геофизическими методами. Удельное эффективное сопротивление массива измерялась с помощью прибора ИС-3 двухэлектродным и ЦИИАС КП-3 четыреэлектродными методами. Потенциал естественного геополя измерялся прибором МК-3. Приборы разработаны и изготовлены в КузГТУ, имеют ис-кробезопасное исполнение. В диссертации приведены схемы измерений в горных выработках двухэлектрордным и четырехэлекгродными методами, определены порядок и методика измерений. Путем отбора проб при бурении контрольных и пропиточных скважин для ряда шахтопластов получены тариро-вочные графики зависимости удельного эффективного сопротивления от влажности. Границы увлажненных зон определялись по отрицательным значениям потенциала естественного геополя. Достигнутая степень насыщения угля водой определялась по величине УЭС и тарировочной зависимости {(р).

Для пластов Десятого и Андреевского шахта „Анжерская" эта зависимость имеет вид

Измерения по оценке эффективности увлажнения проводились в краевой части пласта Петровского в условиях шахты „Судженская". Установлено, что в режиме гидрорыхления с давлением в гидросистеме около 1,5-уН влага в ближней зоне от увлажняющей скважины распространяется только по магистральным трещинам - естественным или вновь образующимся. В дальней зоне увлажнение происходит более равномерно. Расчетное количество воды в массив подать в большинстве случаев не удается, что связано с ее преждевременным прорывом в сторону горной выработки. В этой связи было предложено давление в гидросистеме 1,5 -уН поддерживать только в течение первых 4-6 мин, а далее давление в гидросистеме уменьшать до (0,75 ~0,5)-уН с целью ограничения пространственного прорастания макротрещин и обеспечения равномерной фильтрации воды по густой сети мелких трещин и капилляров. Темп нагнетания воды при этом снижается, но эффективность увлажнения повышается. Об этом же свидетельствуют измерения акустической шумности пласта при его гидрообработке.

Разработана методика оценки ударо- и выбросоопасности увлажненных зон угольных пластов. Критическую влажность пласта, при которой коэффициент водонасыщения Ку равен 0,8, т.е. уголь способен передавать гидростатическое давление, можно рассчитать по формуле

(8)

Для пласта Коксового

(9)

где т0 - общая пористость угля; у,, уу - плотности воды и угля. Расчет по формуле для пласта Десятого шахты „Анжерская" показал, что критическая влажность составила 4,6%.

Для условий Кузбасса В.Н. Пузыревым установлено, что при значениях начальная скорость газовыделения не достигает критического значения для развязывания внезапных выбросов угля и газа, равного 4 л/мин м. Кроме того, необходимо учесть особенность структуры выбросоопасных и удароопас-ных участков угольных пластов, которая состоит в различном соотношении фильтрующего и сорбционного объемов порового пространства.

Для угольных пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа, структурный показатель, определяющий сорбционный поровый объем, по данным МНЦ ВНИМИ, 0мг<0,4, а критическая влажность рассчитывается по формуле

цЧР-а.»

0-«о)Гу v '

Для углей удароопасных участков пластов характерно превышение сорбционного объема над фильтрующим, поэтому критическое значение влажности для разграничения на опасные и неопасные по горным ударам находится из соотношения

„,„ 0,8 твСшг.

' . (12)

Для марок угля от Д до Т структурный показатель Смг >0,6.

Безопасному состоянию угольных пластов в условиях Кузбасса соответствует значение влажности >6%. Если влажность <6%, то выбросоопасность участка оценивают по комплексному показателю выбросоопасности

Я=(8нпНх-4,0)(6,0-\У), (13)

где пвх - начальная скорость газовыделения, л/мин-м; - влажность, %.

Для разграничения участков угольных пластов на опасные и неопасные по внезапным выбросам угля и газа построена номограмма, приведенная на рис.8.

Екшю,л/мин.м

8 -I-

опасно

7

неопасно

6

4-

5

0 2 4 6 8 10 12 V///»

Рис.8. Номограмма для разграничения выбросоопасных и невыбросоопасных зон в зависимости от начальной скорости газовыделения §нтах и влажности +,о - результаты экспериментальных наблюдений

Для заключения о выбросоопасности участка необходимо измерить скорость начального газовыделения и влажность.

Оценка удароопасности увлажненных участков угольных пластов осуществляется путем измерения текущих значений влажности и сравнения их с критическими. Если то участок считается неопасным по горным уда-

рам. Также можно по тарировочной кривой определить критическое значение УЭС для данного шахтопласта, соответствующее критическому значению влажности, и тогда условием опасности увлажненной зоны по горным ударам является соотношение

где р- измеренное УЭС в точке массива.

Если угольный пласт является одновременно опасным по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, то в качестве критической влажности берут значение влажности, определяемое по формуле (11).

Р ^Р,

В пятой главе предложен способ отработки выемочного блока при переходе передовых выработок и разрывных нарушений комплексом. Заблаговременно до подхода лавы проходят по контакту с геологическим нарушением проходческим комбайном три выработки, которые в последующем закладываются углепластом. После прохождения выработок из них производят укрепление пород кровли по принятой технологии. Выработки проходят последовательно. Разработана методика и последовательность операций по заполнению выработок углепластом, в результате чего в зоне нарушения получается однородный по составу дегазированный массив и обеспечивается более сглаживаемая траектория движения комплекса.

Приведены результаты лабораторных исследований физико-механических свойств углепласта. Исследования проведены на образцах цилиндрической формы, которые изготавливались из смеси угля с цементом марки 400 в пропорциях 1:10, 1:20, 1:30, 1:40, 1:50 и выдерживались в течение 30 сут.

Результаты исследований показали, что для получения упругих свойств углепласта, соответствующих упругим свойствам угля в нетронутом массиве, необходимо, чтобы содержание цемента в углепласте составляло около 40%.

Расчет экономической эффективности перехода одного дизъюнктивного нарушения комплексом по предложенному методу в сравнении с методом оставления целиков показал, что она составляет около 600 тыс. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержатся научно обоснованные технические и технологические решения по обеспечению безопасности при отработке ударо- и выбросоопасных угольных пластов в зонах влияния передовых выработок и разрывных нарушений очистным механизированным комплексом, что имеет существенное значение для промышленной безопасности при подземной разработке подземных ископаемых.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему:

1. Анализ нарушенное™ угольных пластов показал, что 27% от общего числа тектонических разрывов представляют сложность для перехода их механизированным комплексом. На угольных шахтах Кузбасса достаточно часто встречаются разрывы с вертикальной амплитудой смещения более 10 м. С глубиной нарушенность шахтных полей возрастает. Большая часть газодинамических явлений в Кузбассе приурочена к тектоническим нарушениям.

2'. В результате решения теоретической задачи установлено, что величина напряжений в массиве зависит от длины консоли пород основной кровли.

3. Разработан полуэмпирический способ определения протяженности зоны опорного давления для пологого угольного пласта, а также расстояния до максимума опорного давления. Модель также позволяет рассчитать величину напряжений впереди очистного забоя в зависимости от глубины, вынимаемой мощности пласта и модуля сдвига. Это позволяет уточнить безопасные параметры ведения горных работ при подходе очистного забоя к передовой выработке или тектоническому нарушению.

4. Натурные исследования напряженного состояния массива показали, что деформации угля и пород в зоне сопряжения вентиляционного штрека с диагональной печью начинают возрастать на расстоянии 25-30 м от очистного забоя, деформации массива в диагональной печи существенно меньше, чем в районе вентиляционного штрека.

5. Произведена оценка удароопасности на различных участках лавы, примыкающих штреков и передовых выработок методами ДЭМП и ДЭМЗ, а также спектральным сейсмо-акустическим методом в совокупности с методом выхода буровой мелочи при поинтервальном бурении шпуров. Произведенные исследования показали, что с помощью данных методов можно контролировать безопасность ведения горных работ.

6. В зонах влияния разрывного нарушения крепость вмещающих пород уменьшается в 2-2,5 раза, крепость угля уменьшается в 3-3,5 раза.

В зонах влияния тектонического нарушения потенциал естественного геоэлектрического поля снижается в 2-4 раза, а удельное эффективное сопротивление увеличивается в 3-5 раз по сравнению с ненарушенными участками.

7. Безопасное расстояние от очистного забоя до тектонического нарушения может быть уточнено путем более точного определения протяженности зоны опорного давления и влияния тектонического разрыва.

8. Разработана методика оценки эффективности увлажнения угольных пластов, которая включает определение границ увлажненных зон по переходу потенциала геоэлектрического поля через ноль в сторону отрицательных значений и установление величины влажности массива на этих участках путем измерения УЭС и сопоставления его с тарировочной зависимостью \У=1Е(/)эф).

9. Установлено, что при увеличении давления нагнетания воды в пласт в режиме гидрорыхления до 1,4 *уН прорастают магистральные трещины, направленные в сторону забоя, поэтому время нагнетания при таком давлении не должно превышать 5 мин. В дальнейшем давление в гидросистеме необходимо снизить до (0,5-0,7)тН, что способствует движению воды по мелким поровым каналам, включению механизмов самодвижения воды и, в конечном итоге, позволяет закачать расчетное количество воды в пласт.

10. Разработана методика установления критических значений влажности угольного пласта для разграничения отдельных его участков на опасные и неопасные по внезапным выбросам угля и газа и горным ударам. Для этого ис-

пользован структурный показатель ВНИМИ, учитывающий соотношение сорб-ционного и фильтрующего поровых объемов.

11. Разработаны номограмма для разграничения участков угольного пласта на опасные и неопасные по внезапным выбросам угля и газа, включающая измерение начальной скорости газоотдачи с каждого интервала и влажности угля и методика оценки удароопасности участков угольного пласта по соотношению текущих значений влажности с критической. Текущие значения влажности определяются экспресс-методом, а критические значения влажности - по формуле 12.

12. Разработана методика перехода передовых выработок очистным механизированным комплексом, заключающаяся в предварительном извлечении металлокрепи и заложении выработки углепластом с физико-механическими свойствами, подобными нетронутому массиву.

13. Разработан способ перехода дизъюнктивных нарушений очистным механизированным комплексом, который включает предварительную проходку нескольких подготовительных выработок, укрепление пород непосредственной кровли путем инъектирования их смолами, заполнение выработок углепластом. Количество выработок определяется соотношением протяженности зон влияния нарушения и ширины выработки.

Исследования физико-механических свойств углепласта показали, что для получения свойств углепласта, близких к свойствам нетронутого массива, концентрация цемента в углепласте должна составлять около 40%.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Плотников, Е. А .Отработка выемочных столбов в зонах ГГГД и геологических нарушений с закладкой передовых выработок углепластом / Е.А. Плотников, В.В. Дырдин, A.B. Дягилева, И.С. Елкин //Вестник Кузбасского государственного технического университета. - №1. -2005. - С.33-34.

2. Плотников, Е.А. Влияние очистных работ на геомеханическое состояние массива в зоне подготовительной выработки/ Е.А.Плотников, В.В. Дырдин, В.П. Тациенко, И.С. Елкин // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - №5. -2004. - С.10-11.

3. Плотников, Е.А. Влияние очистных работ на напряженное состояние массива и его контроль /Е.А. Плотников, В.В. Дырдин, А.И. Щиканов// Вопросы безопасности труда на горных предприятиях: мат-лы конф., посв.ЮО-летию со дня рождения П.И. Кокорина. - Кемерово, 2002. -С.43-49.

4. Плотников, Е.А. Контроль эффективности гидрообработки ударо- и выбросоопасных участков угольных пластов /Е.А. Плотников, В.А. Рудаков, О.П. Егоров //Вопросы повышения безопасности горных работ на шахтах: мат-лы научно - прак. конф. -Прокопьевск, 2003. -С.44-51.

5. Плотников, Е.А. Некоторые результаты оценки удароопасности при подземной разработке мощных пологих пластов /Е.А. Плотников, И.А. Шунду-лиди//Вопросы безопасности труда (Юбилейный сб). -Кемерово, 2004. -В'ып.З. -С.54-57.

6. Plotnikov, Е.А. THE Features of conditioning of geomechanical the behaviour of the block of afore stopping faee in the area of progressive develorment/E.A. Plotnikov, V.V. Derdin, V.P. Tatsienko, u.s/ Volkin//New progress on eivil engineering and architecture: proceedings of the Third Cina- Russia Svmposion on Underground. Engineering of Citi and Mine-Qingdao. -Cina, 2004. -P.104-107.

7. Руководство по определению параметров зон влияния тектонических нарушений и производству электрометрических измерений при оценке эффективности гидрообработки ударо- и выбросоопасных участков угольных пластов /B.C. Зыков, В.В. Дырдин, В.И. Мурашев, П.В. Потапов, В.И. Храмцов, О.П. Егоров, Е.А. Плотников; НЦ ВостНИИ. -Кемерово, 2002. - 17 с.

8. Руководство по выполнению спектрально-акустического контроля (прогноза) выбросоопасносга на шахтах Кузбасса/ А.В. Шадрин, B.C. Зыков, В.А. Рудаков, В.А. Коноваленко, О.П. Егоров, Е.А. Плотников, В.М. Рычков-ский; НЦ ВостНИИ. - Кемерово, 2002.- 9 с.

9. Плотников, Е.А. Оценка удароопасности массива горных пород спектрально-акустическим методом в зоне влияния дизъюнктивных нарушений: мат-лы X Международной научно-практической конференции.- Кемерово, Куз-ГТУ, 24-25 ноября 2004 г. - С.129-131.

10. А.с. СССР № 1511393. Способ перехода дизъюнктивных нарушений очистным механизированным комплексом /Е.А. Плотников, В.В. Дырдин, П.В. Егоров и др. - 1989. -Бюл. №36.

Подписано в печать 12.12.05. Тираж 100 экз. Формат 60x90 1/16. Печать офсетная. Печ л. 1,0. Заказ № 74 2005 г. Кемерово. Ротапринт НЦ ВостНИИ, ул. Институтская, 3

¿ijuPéd-ВI

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Общие сведения о горных ударах и формировании удароопасных ситуаций при работе очистных механизированных комплексов.

1.2 Тектоническая нарушенность и ее влияние на удароопасность угольных пластов.

1.3 Общие сведения о внезапных выбросах угля и газа и их проявления в зонах тектонических нарушений.

1.4 Методы прогноза, предотвращения и оценки эффективности защитных мероприятий , применяемых на ударо- и выбросоопасных угольных пластах.

1.5 Существующие методы перехода передовых выработок тектонических нарушений очистным механизированным комплексом.

1.6 Выводы. Цели и задачи исследований.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА ВПЕРЕДИ ОЧИСТНОГО ЗАБОЯ В ЗОНЕ ПЕРЕДОВЫХ ВЫРАБОТОК.

2.1 Исследование влияния очистных работ на напряженное состояние массива.

2.2 Экспериментальные исследования влияния очистных работ на геомеханическое состояние массива в зоне выработок.

2.2.1 Методика экспериментальных исследований.

2.2.2 Исследования напряженного состояния массива в зоне конвейерного штрека.

2.2.3 Исследования напряженного состояния массива в зоне передовой выработки со стороны вентиляционного штрека.

2.2.4 Исследование напряженного состояния массива в зависимости от длины консоли пород основной кровли при работе комбайна.

2.3 Выводы.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ И ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СТАЦИОНАРНОГО ГЕОПОЛЯ

В ЗОНАХ ВЛИЯНИЯ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ.

3.1 Физико-механические свойства угля и пород в зонах влияния тектонического нарушения.

3.2 Прочностные и деформационные свойства угля и пород в зонах тектонической нарушенности.

3.3 Изменение геофизических параметров угольных пластов в зонах влияния тектонических нарушений.

3.4. Определение протяженности зоны влияния тектонического нарушения.

3.4 Выводы.

4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРООБРАБОТКИ УДАРО - И ВЫБРОСООПАСНЫХ УЧАСТКОВ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ.

4.1 Методика проведения электрометрических измерений.

4.2 Разработка метода контроля эффективности увлажнения в краевых зонах массива при гидрообработке.

4.3 Оценка ударо- и выбросоопасности увлажненных зон угольных пластов.

4.4 Выводы.

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПЕРЕХОДА ПЕРЕДОВЫХ ВЫРАБОТОК И РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ ОЧИСТНЫМ МЕХАНИЗИРОВАННЫМ КОМПЛЕКСОМ.

5.1 Методика перехода передовых выработок и тектонических нарушений очистным механизированным комплексом.

5.2 Лабораторные исследования физико- механических свойств углеп ласта.

5.3 Расчет экономической эффективности отработки угольных пластов в зонах дизъюнктивных нарушений по предлагаемому способу.

5.4 Выводы.

Актуальность работы. В настоящее время глубина горных работ на шахтах, отрабатывающих угольные пласты с ценными марками углей, постепенно увеличивается, а сама отработка в ряде случаев ведется в тектонически нарушенных зонах. Это сопровождается увеличением природной газоносности, ростом напряженного состояния массива горных пород и изменением прочностных свойств угольных пластов по простиранию. Растет опасность проявления динамических и газодинамических явлений, особенно в зоне передовых выработок и при отработке пластов в зонах влияния тектонических нарушений. Объем шахтных полей, имеющих геологические нарушения, ежегодно увеличивается. Отказ от перехода нарушений механизированными комплексами сопровождается потерями угля в целиках в области нарушений, в результате чего возникают зоны повышенного горного давления на нижележащий пласт. Переход комплексом геологического нарушения связан с рядом технологически трудновыполнимых приемов управления секциями крепи, укрепления боковых пород, возведения дополнительной крепи в нарушении и.т.д.

Одним из основных способов борьбы с проявлением горных ударов и внезапных выбросов угля и газа является низконапорное увлажнение угольного пласта, но из-за низкой смачиваемости углей эта задача остается актуальной и по сей день. В настоящее время в Кузбассе применяется метод прогноза горных ударов по выходу буровой мелочи при поинтервальном бурении шпуров, а для прогноза выбросоопасности применяется метод, включающий контроль структуры пласта и начальной скорости газовыделения при бурении контрольных шпуров. Эти методы являются очень продолжительными и трудоемкими. Кроме того, на увлажненных участках они практически не работают, и не представляется возможным оценить эффективность защитных мероприятий. В этой связи задача обеспечения безопасной отработки ударо- и выбросоопасных угольных пластов в зонах тектонических нарушений является актуальной.

Диссертационная работа выполнена автором в соответствии с планом НИР КузГТУ на шахтах Кузбасса.

Цель диссертационной работы. Состоит в разработке методов безопасной отработки ударо-и выбросоопасных участков угольных пластов, угрожаемых по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, при переходе передовых выработок и разрывных тектонических нарушений очистным механизированным комплексом.

Основная идея работы . Заключается в использовании закономерностей изменения геофизических параметров массива в зависимости от напряженного состояния горных пород, степени их нарушенности и влагонасыщения при гидрообработке и разработке на этой основе метода определения безопасных параметров и способа перехода нарушенных участков угольных пластов очистным механизированным комплексом.

Задачи исследований:

1. Изучить закономерности влияния очистных работ на напряженное состояние массива и формирование удароопасных зон на участках угольных пластов, прилегающих к горным выработкам и нарушенным зонам.

2. Установить особенности распределения механических свойств угольных пластов и вмещающих пород в зонах влияния тектонических нарушений и разработать методику оценки протяженности этих зон.

3. Изучить закономерности распределения влаги в краевых зонах угольных пластов при гидрообработке и разработать методы оценки эффективности увлажнения при борьбе с горными ударами и внезапными выбросами угля и газа.

4. Определить параметры технологии безопасной выемки угольных пластов в нарушенных зонах.

Методы и объекты исследований . Для решения поставленных задач был использован комплексный метод, включавший проведение лабораторных и натурных исследований на угольных шахтах, разработку и построение физических и аналитических моделей.

Объектами исследований являлись каменные угли различных месторождений Кузбасса.

Научные положения, выносимые на защиту

1. При подвигании очистного забоя напряженное состояние целика между передовой выработкой и очистным забоем начинает возрастать на расстоянии от него 30-25м., при этом максимум напряжений на удароопасных пластах находятся на расстоянии 2-6 м от забоя, а коэффициент концентрации напряжений определяется прочностью угля на сдвиг.

2. В зонах угольных пластов, прилегающих к разрывным нарушениям, крепость угля по М.М. Протодьяконову в 1,5 +2,0 раза меньше, чем в ненарушенных зонах, а протяженность нарушенных зон устанавливается по резкому снижению в 2+4 раза потенциала геоэлектрического поля и увеличению в 3+5 раз удельного эффективного сопротивления по сравнению с ненарушенными зонами.

3. Равномерность увлажнения угольных пластов достигается при давлении в гидросистеме (1,0 + 1,5)уН первые 4-5 минут нагнетания и дальнейшем снижении его до 0,75уН, при этом происходит дополнительное самодвижение воды в порах, а равномерность и степень увлажнения контролируется по переходу потенциала геополя через ноль и величине УЭС массива.

4. Для перехода очистным механизированным комплексом дизъюнктивных нарушений с относительной амплитудой сместителя более 0,5 предварительно определяют протяженность зон влияния нарушения в висячем и лежачем крыльях, проходят необходимое число подготовительных выработок вдоль сместителя вплотную друг к другу по предполагаемой траектории движения комплекса, причем каждая последующая проходится после анкерования пород кровли и заполнения предыдущей углепластом прочностью, равной прочности ненарушенного угольного пласта.

Дотовеуность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в работе, базируется на обширном экспериментальном материале, сходимости ( с погрешностью, не превышающей 20% )полученных результатов с результатами исследований других авторов, на практическом использовании методик для решения задач по повышению безопасной отработки ударо -и выбросоопасных угольных пластов при переходе передовых выработок и тектонических нарушений очистным механизированным комплексом.

Научная новизна диссертации заключается в следующем

- установлении закономерностей деформаций пород кровли и угольного пласта впереди очистного забоя на сопряжениях диагональной печи с конвейерным и вентиляционным штреками, а также в самой передовой выработке, определении влияния длины консоли пород основной кровли на концентрацию напряжений, установлении соответствия формирования удароопасной ситуации при приближении очистного забоя к нарушенной зоне, как в целике при сокращении его размеров;

- установлении характера и диапазона изменения коэффициента крепости угля и пород в зонах влияния тектонического нарушения, а также геофизических параметров : потенциала геополя и удельного эффективного сопротивления, по изменению которых можно определять протяженность зон влияния в висячем и лежачем крыльях разрыва; установлении закономерностей фильтрации воды в краевой зоне пласта при проведении гидрообработки ударо - и выбросоопасных зон в режимах гидрорыхления и низконапорного увлажнения, определении параметров контроля эффективности гидрообработки, а также установлении критических значений влажности, обеспечивающих безопасные условия отработки ударо-и выбросоопасных угольных пластов;

- в разработке параметров безопасной технологии при отработке ударо - и выбросоопасных угольных пластов в зонах передовых выработок и переходе разрывных нарушений очистным механизированным комплексом. 4

Научное значение работы заключается в установлении закономерностей деформирования массива горных пород впереди очистного забоя и особенностей формирования ударо - и выбросоопасных ситуаций при переходе механизированным комплексом передовых выработок и тектонически нарушенных зон, расширяющих наши представления о механических процессах в массиве горных пород.

Личный вклад автора состоит: & -в установлении закономерностей деформирования массива горных пород и формирования удароопасных зон впереди очистного забоя вблизи передовой выработки;

- в установлении характера взаимосвязи крепости угля с геофизическими параметрами;

- в установлении критериев ударо - и выбросоопасности на увлажненных участках угольных пластов;

- в определении параметров технологии при выемке угольных пластов в нарушенных зонах.

Практическая значимость работы. заключается в разработке:

- способа оценки протяженности зоны опорного давления , расстояния до максимума опорного давления и нормальных к пласту напряжений впереди очистного забоя;

- метода установления безопасного расстояния от очистного забоя до тектонического нарушения;

- разработке методики оценки эффективности увлажнения краевых зон угольных пластов;

- в определении оптимальных параметров нагнетания воды в угольный пласт;

- в разработке методики установления критических значений влажности угольных пластов;

- разработке способа перехода передовых выработок и дизъюнктивных нарушений очистным механизированным комплексом, позволяющих Ф повысить безопасность горных работ при отработке ударо- и выбросоопаных угольных пластов.

Реализация выводов и рекомендации рыботы

Научные результаты и практические рекомендации , полученные в результате исследований и представленные в данной диссертационной работе, проверены в условиях шахт Кузбасса на различных месторождениях Фц и включены в „Руководство по определению параметров зон влияния тектонических нарушений и производству электрометрических измерений при оценке эффективности гидрообработки ударо-и выбросоопасных участков угольных пластов", а также в „ Руководство по выполнению спектрально-акустического контроля (прогноза) выбросоопасности на шахтах Кузбасса", применение, которых позволяет повысить безопасность ведения горных работ и получить экономический эффект. ^ Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях и семинарах КузГТУ (1988-1989, 2000-2003гг), конференции посвященной 100 - летию со дня рождения П.И. Кокорина (2002г), научно - практической конференции „ Вопросы повышения безопасности горных работ на шахтах" (г.

Прокопьевск,2003г), международной конференции,, Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (г. Кемерово,2004г).

Публикации . Результаты диссертационной работы изложены в 10 научных работах, из которых 7 статей, одно авторское свидетельство и два нормативно- методических документа.

Структура и объем работы . Диссертационная работа состоит из пяти глав, введения и заключения, изложенных на 122 страницах, содержащих 38 рисунков, 11 таблиц и список литературы из 92 источников.

ВЫВОДЫ

1 При отработке угольных пластов, угрожаемых или опасных по горным ударам и внезапным выбросам угля и газа, возникает необходимость перехода передовых выработок, что сдерживает темп ведения горных работ и при этом затрачиваются большие материальные ресурсы на поддержание безопасности, разработана методика перехода передовых выработок очистным механизированным комплексом, заключающаяся в предварительном извлечении металлокрепи и заложении выработки углепластом с физико-механическими свойствами, подобными нетронутому массиву.

2. При переходе дизъюнктивных нарушений предварительно проходятся несколько выработок, которые также закладываются углепластом, а породы непосредственной кровли упрочняются путем иньектирования смолами, после чего выработки также заполняются углепластом.

3. Количество выработок определяется соотношением протяженности зон влияния нарушения и ширины выработки.

4. Исследование физико-механических свойств углепласта показали, что для получение свойств углепласта, близких к свойствам нетронутого массива, концентрация цемента должна составлять 40%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой содержатся научно обоснованные технические и технологические решения по безопасности при отработке ударо -и выбросоопасных угольных пластов в зонах влияния передовых выработок и разрывных нарушений очистным механизированным комплексом, что имеет существенное значение для промышленной безопасности при подземной разработке полезных ископаемых.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему:

1. Анализ нарушенности угольных пластов показал, что 27% от общего числа тектонических разрывов представляют сложность для перехода их ф механизированным комплексом. На угольных шахтах Кузбасса достаточно часто встречаются разрывы с вертикальной амплитудой смещения более 10м. С глубиной нарушенность шахтных полей возрастает.Болыная часть газодинамических явлений в Кузбассе приурочена к тектоническим нарушениям.

2. В результате решения теоретической задачи установлено, что величина напряжений в массиве зависит от длины консоли пород основной кровли. # 3. Разработан полуэмпирический способ определения протяженности зоны опорного давления для пологого угольного пласта, а также расстояния до максимума опорного давления. Модель также позволяет рассчитать величину напряжений впереди очистного забоя в зависимости от глубины, вынимаемой мощности пласта и модуля сдвига. Это позволяет уточнить ® безопасные параметры ведения горных работ при подходе очистного забоя к передовой выработке или тектоническому нарушению.

4.Натурные исследования напряженного состояния массива показали, что деформации угля и пород в зоне сопряжения вентиляционного штрека с диагональной печью начинают возрастать на расстоянии 25+30м от очистного забоя, деформации массива в диагональной печи существенно меньше, чем в районе вентиляционного штрека.

5. Произведена оценка удароопасности на различных участках лавы, примыкающих штреков и передовых выработок методами ДЭМП и ДЭМЗ, а также спектральным сейсмо-акустическим методами в совокупности с методом выхода буровой мелочи при поинтервальном бурении шпуров. Произведенные исследования показали, что с помощью данных методов можно контролировать безопасность ведения горных работ.

6. В зонах влияния разрывного нарушения крепость вмещающих пород уменьшается в 2+2,5 раза, крепость угля уменьшается в 3+3,5.

В зонах влияния тектонического нарушения потенциал естественного геоэлектрического поля снижается в 2+4раза, а удельное эффективное сопротивление увеличивается в 3+5раз по сравнению с ненарушенными участками.

7. Безопасное расстояние от очистного забоя до тектонического нарушения может быть уточнено путем более точного определения протяженности зоны опорного давления и влияния тектонического разрыва.

8. Разработана методика оценки эффективности увлажнения угольных пластов, которая включает определение границ увлажненных зон по переходу потенциала геоэлектрического поля через ноль в сторону отрицательных значений и установление величины влажности массива на этих участках путем измерения УЭСи сопоставления его с тарировочной зависимостью W=f(p'3<i>).

9. Установлено, что при увеличении давления нагнетания воды в пласт в режиме гидрорыхления до 1,4 уН прорастают магистральные трещины, направленные в сторону забоя, поэтому время нагнетания при таком давлении не должно превышать 5 мин. В дальнейшем давление в гидросистеме необходимо снизить до (0,5-Ю,7)уН, что способствует движению воды по мелким поровым каналам, включению механизмов самодвижения воды и, в конечном итоге, позволяет закачать расчетное количество воды в пласт.

10. Разработана методика установления критических значений влажности угольного пласта для разграничения отдельных его участков на опасные и неопасные по внезапным выбросам угля и газа и горным ударам. Для этого использован структурный показатель ВНИМИ, учитывающий соотношение сорбционного и фильтрующего поровых объемов.

11. Разработана номограмма для разграничения участков угольного пласта на опасные и неопасные по внезапным выбросам угля и газа, включающая измерение начальной скорости газоотдачи с каждого интервала и влажности угля.

Разработана методика оценки удароопасности участков угольного пласта по соотношению текущих значений влажности с критической. Текущие значения влажности определяются экспресс-методом, а критические значения влажности - по формуле (4.13).

12. Разработана методика перехода передовых выработок очистным механизированным комплексом, заключающаяся в предварительном извлечении металлокрепи и заложении выработки углепластом с физико-механическими свойствами, подобными нетронутому массиву.

13. Разработан способ перехода дизъюнктивных нарушений очистным механизированным комплексом, который включает предварительную проходку нескольких подготовительных выработок, укрепление пород непосредственной кровли путем иньектирования их смолами, заполнение выработок углепластом. Количество выработок определяется соотношением протяженности зон влияния нарушения и ширины выработки.

Исследование физико-механических свойств углепласта показали, что для получения свойств углепласта, близких к свойствам нетронутого массива, концентрация цемента в углепласте должно составлять порядка 40%

1. Оценка ударо -и выбросоопасности увлажненных зон угольных пластов /В.В. Дырдин, А.И. Шиканов, О.П. Егоров и др.-Кемерово: Кузбассвузиздат 2000.-133с.

2. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР.-т7.-М:Недра,1969.

3. Аксененко МА., Болдырев П.Н., Кристин К А. Результаты физико-механичечских свойств и петрографического состава горных пород Прокопьеско-Киселевкого угольного месторождения //Вопросы горного давления. -Вып.9-Новосибирск:1961.

4. Егоров П.В., Шаманская А.Т., Аман И.П. Результаты исследования напряженного состояния массива пород Горной Шории и Южной части Кузбасса. //Проблемы механики горных пород.-Новосибирск: Наука, 1971 .-С.246-249.

5. Фейт Г.Н. Прочностные свойства и устойчивость выбросоопасных угольных пластов.- М.: Наука, 1966.

6. Жингель И.П. Ручной прибор для определения крепости горных пород (РПК-2).-Уголь.-№2.-1968.

7. Киржнер Ф.М. Технология выемки нарушенных пластов: Учебное пособие. Якутск:изд. ЯГУ,1988.-80с.

8. Петухов И.М., Линьков A.M. Механика горных пород и выбросов М.Недра, 1983-280с.

9. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам(РД 05-328-99).

10. Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах (Сборник документов).-М.: Государственное предприятие НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2000.-С. 4119.

11. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля(породы) и газа (РД 05-350-00).

12. Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах (Сборник документов).-М.: Государственное предприятие НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2000.-С. 120-303.

13. П.Мурашев В.И. Влияние увлажнение угольного массива на его напряженное состояние //Уголь.-№1.-1967.- с 58-60.

14. Пузырев В.Н., Мещеряков Б.Г., Горбачев А.Т. Определение размеров увлажненной зоны угольного пласта по газовыделению из контрольных скважин//Физ.-техн. проблемы разработки полезных ископаемых.-№6.-1969.-С. 117-121.

15. Ходот В.В. Внезапные выбросы угля и газа -М.: Гос.научн-техн. и из-во лит-ры по горному делу, 1961.-364с.

16. Чернов О.И. Прогноз внезапных выбросов угля и газа /О.И. Чернов, В.Н. Пузырев-М.: .Недра, 1997.-296с.

17. Зыков B.C. Предупреждение газодинамических явлений при проведении выработок по угольным пластам /B.C. Зыков,A.B. Лебедев, A.B. Сурков. -Кемерово, 1997.-262с.

18. А.С. СССР. №1222853 Способ акустического прогноза выбросоопасности угольных пластов и устройство для его осуществления /C.B. Марер и др. 0публ.07.04.86.- Бюл.№13.-С.130.

19. Временная методика прогноза газодинамических явлений с использованием аппаратуры контроля метана при проведении подготовительных выработок.- Кемерово:ИУ СОРАНД992.-12с.

20. Методикам прогноза газодинамических явлений с использованием аппаратуры метана при проведении подготовительных выработок. Ин-тугля СОРАН, 1994.-48С.

21. Бабенко B.C. Сопоставление различных критериев выбросоопасности угольных пластов при проведении подготовительной выработки / B.C. Бабенко, Е.С. Ткаченко, Е.И. Зеленская//Уголь,-№7.-1991 .-С.60-61.

22. Справочное пособие для служб прогноза и предотвращение горных ударов на шахтах и рудниках /П.В. Егоров, В.В. Иванов, В.В. Дырдин идр. Под ред. Егорова П.В. М: Недра. 1995.- 240с:ил.

23. Плотников Е.А. Влияние очистных работ на геомеханическое состояние массива в зоне подготовительной выработки/ Е.А.Плотников , В.В. Дырдин, В.П. Тациенко, И.С. Елкин // Вестник Кузбасского государственного технического университета.- №5.-2004.- С.10-11.

24. Технологические схемы и рекомендации по переходу комплексами ОМКТМ геологических нарушений угольных пластов.- Якутск: Изд. ЯФ СОАН СССР,1972.-74с.

25. Дырдин В.В. О влиянии влажности на результаты электрических измерений при контроле напряженного состояния краевых зон угольных пластов.//Уголь-№ 1.-1969.-С. 11-13.

26. Шаталов В.А. Зональность внезапных выбросов угля и газа на шахтах Донбасса. М.: Госгортехиздат, 1962.-216с.

27. Бобров И.В. Причины выбросов при проведении выработок в шахтах Донецкого бассейна //Уголь У краины.-№ 1-1966.

28. Гранкин А.И. Отработка нарушенных пластов на шахтах Кизеловского бассейна/ А.И. Гранкин, Ю.В. Ешмилов // Сб.научн.тр. Перм. НИУИ.-1966.-№9.

29. Николин В.И. Выбросы породы и газа/В.И. Николин, С.С. Меликов, И.М. Беркович.-М.:Недра,1967.-280с.

30. Бич А.Я. Исследование условий возникновения внезапных выбросов и горных ударов.-Л.:Недра, 1961.-268с.

31. Борисов A.A. Управление горным давлением/А.А. Борисов, В.И. Матанцев, Б.П. Овчаренко идр.-М.:Недра,1983.-170с.

32. Тарасов Б.Г. Геоэлектрический контроль состояния массивов/Б.Г. Тарасов, В.В. Дырдин, В.В. Иванов.-М.:Недра,1983.-216с.

33. Дырдин B.B.,Егоров О.П. К вопросу определения протяженности зоны влияния тектонических нарушений //Подземная разработка угольных месторождений: Сб. научн.тр.:Кузбас. полит.ин-та, 1997.-С.86-91.

34. А.С.СССР.№1511393 Способ перехода дизъюнктивных нарушений очистным механизированным комплексом /Е.А. Плотников, В.В.

35. Дырдин, П.В. Егоров и др. 1989,-Бюл№36.

36. Плотников Е.А. Некоторые результаты оценкиудароопасности при подземной разработке мощных пологих пластов /Е.А. Плотников, И.А. Шундулиди//Вопросы безопасности труда(Юбилейный сб).-Кемерово,2004.-ВыпЗ .-С.54-57.

37. Плотников Е.А. Влияние очистных работ на геомеханическое состояние массива в зоне подготовительных выработок /Е.А. Плотников , В.В. Дырдин, В.П. Тациенко и др.//Вестник Кузбасского государственного технического университета.-2004.-№5.-С.10-12.

38. Руководство по выполнению спектрально-акустического контроля(прогноза)выбросоопасности на шахтах Кузбасса/А.В. Шадрин, B.C. Зыков, В.А. Рудаков, В.А. Коноваленко, О.П. Егоров, Е.А. Плотников, В.М. Рычковский.-Кемерово,изд-е ВостНИИ,2002.-9с.

39. Шадрин A.B. Критерии выбросоопасности, применяемые и разрабатываемые для угольных шахт Кузбасса/А.В. Шадрин, П.В. Егоров, С.Е. Трусов//Вестник КузГТУ.-2003.-№4.-С. 14-20.

40. Временное руководство по применению автоматизированного метода прогноза выбросоопасных зон угольных пластов и контроля эффективности противовыбросных мероприятий на шахтах Кузбасса.-М.:ИГД им. A.A. Скочинского, 1992.-16с.

41. Руководство по применению акустического прогноза и контроля выбросоопасности угольных пластов на шахтах Северного Кузбасса.-М.:ИГД им. A.A. Скочинского, 1995.-9с.

42. Тарасов Б.Г. Физический контроль массива горных пород /Б,Г. Тарасов, В.В. Дырдин, В.В. Иванов и др. -М.:Недра, 1994.-240с.

43. Карагодин JI.H. Расчетно-экспериментальное определение параметров нагнетания воды через глубокие скважины/Л.Н. Карагодин, Р.Н. Кригман //Уголь.-1967.-№9.-с.49-50.

44. Временное руководство по применению метода профилактической обработки угольных пластов жидкостью для ведения одновременной борьбы с внезапными выбросами угля и газа, горными ударами, газовыделением и угольной пылью:-Кемерово:ВостНИИ, 1966.-76с.

45. Васильев JI.M. Изменение гидравлических параметров предварительного увлажнения угольных пластов Донбасса от глубины залегания //Внезапные выбросы на больших глубинах:сб.ст.-Киев:Наук.думка, 1979.-С. 175-181.

46. Яновская М.Ф. К методике исследования проникновения воды в насыщенный газом уголь//Научные сообщения ИГД им. A.A. Скочинского.-М., 1972.-№94.-С.95-103.

47. Елкин И.С. Повышение эффективности низконапорного увлажнения угольных пластов/И.С. Елкин, В.В. Дырдин, В.Н. Михайлов-Кемерово: Кузбассвузиздат,2001.-100с.

48. Уткин A.C. Прогнозирование нарушенности горных пород- М.: ЦНИЭИ уголь, 1973 .-69с.5 7. Методические указания по шахтной электроразведкемелкоамплитудных нарушений угольных пластов.-Л.:из-во1. ВНИМИ, 1986.-84с.

49. Анализ систем разработки , применяемых на крутопадающихпластах мощностью 3-5м в в Прокопьевско-Киселевском районе

50. Кузбасса: / Кокорин П.И. // Автореф.дис.канд.техн.наук /Том.политехн.ин-т. Кемерово, 1953.-14с.

51. Расчетные методы в механике горных пород и выбросов: справочное пособие/И.М. Петухов, A.M. Линьков, B.C. Сидоров и др.- М.: Недра, 1992.-256с.

52. Петухов И.Н. Механика горных ударов и выбросов/ И.М. Петухов A.M. Линьков, B.C. Сидоров М.: Недра ,1983.-279с.

53. Рыжков Ю.А. Механика и технология формирования закладочных массивов /Ю.А. Рыжков, А.Н. Волков, В.А. Гоголин-М.:Недра, 1985.-291с.

54. Вылегжанин В.Н. Структурные модели горного масива в механике геомеханических процесов /В.Н. Вылегжанин, П.В. Егоров, В.И. Мурашев.-Новосибирск: Наука, 1990.-291с.

55. Качанов Л.М. Основы теории пластичности -М.: Наука , 1969.-410с.

56. Бич Я.А. Опыт разработки мощных пологих пластов на шахтах Южного Кузбасса /Я.А. Бич, Ю.А. Пискунов, Н.И. Толкачев и др.-М.: ЦНИЭИуголь, 1988.-36с.

57. Плотников Е.А. Оценка удароопасности массива горных пород спектрально-акустическим методом в зоне влияния дизъюнктивных нарушений : Материалы X международной научно-практической конференции. Кемерово, КузГТУ, 24-25 ноября 2004г.-С.129-131.

58. Временные методические указания по прогнозу степени удароопасности участков пластов угля геофизическими методамидля шахт Юга Кузбасса).- Прокопьевск, 1989.-29с.

59. Усов М.А. Формы дизъюнктивных дислокаций в рудниках Кузбасса// Сб.по геологии Сибири-Томск, 1933.

60. Румянцев B.C. Тектонические нарушения, наблюдающиеся на окраине Кузбасса и их объяснение ( опыт приложения теории сопротивления материалов к тектонике).//Горн.журнал.-1928.-№10,11.

61. Молчанов И.А. Геометрический метод исследования дизъюнктивов и его применение для поисков смещенной части месторождения//Изд-во.Томск. Индустр.ин-та им! С.М. Кирова-Е60Д939.

62. Белицкий A.A. Классификация тектонических разрывов и геометрические методы их изучения. -М.:Госгеоиздат,1952.72.3абородинА.С. Анализ разрывных нарушений на примере Кузнецкого бассейна : Автореферат канд.дисс.-Томск,1958.

63. Коломин Р.Г. Тектоническое строение поле шахты 5-7 Анжерского района Кузбасса//Вопросы геологии Кузбасса.-№193.4.2.-Изд.Томск.ун-та,1959.

64. Лещевой А.Н. Тектоника шахты 9-15 Анжеро-Судженского района Кузбасса-4.2.Изд.Томск.ун-та ,1959.

65. Егоров П.В. , Шаманская А.Т., Аман.И.П. Результаты исследования напряженного состояния массива пород Горной шории и Южной части Кузбасса/ТПроблемы механики горных пород.- Новосибирск: Наука,! 971.-С246-249.

66. Чернов О.И., Розанцев Е.С. Предупреждение внезапных выбросов угля и газа в угольных шахтах.-М.: Недра , 1965.-211с.

67. Малюта М.Ф., Соколов А.а. О состоянии проблемы предотвращения внезапных выбросов угля и газа в комбинате „Орджоникидзе-уголь" /Уголь.-№ 10.-1974.-с30-32.

68. Аксененко М.А., Болдырев П.Н., Кристин A.A. Результаты исследования физико-механических свойств и петрографического состава горных пород Прокопьевско-Киселевского угольного месторождения//Вопросы горного давления.-Вып.9.-Новосибирск, 1961.

69. Справочное пособие для служб прогноза и предотвращения горных ударов на шахтах и рудниках / П.В. Егоров, В.В. Иванов, В.В. Дырдин и др.; под ред. П.В. Егорова.-М.: Недра , 1995.-240с

70. Протодъяконов М.М. Определение крепости угля на шахтах //Уголь.-№2.-1968.

71. Жингель И.П. Ручной прибор для определения крепости горных пород (РПК-2) .-Уголь№2.-1968.

72. К оценке влияния очистных работ на протяженность зоны опорного давления/Дягилева A.B. , Гоголин В.А., Елкин И.С., Плотников Е.А.//Вестник Кузбасс.гос.техн.ун-та.-№4.-2005.-С.29-31.

73. Шадрин A.B. Установление параметров противовыброснойгидрообработки угольных пластов на гидрошахтах Кузбасса/А.В.120

74. Шадрин, В.А. Рудаков, В.А. Ковалев, В.Д.Славников// Совершенствование подземной разработки Материалы конф. Поев. 70-летию со дня рож. Ю.А. Рыжкова.-Кемерово,1999.-с74-80.

75. Анцыферов М.С. Технологические решения, вытекающие из анализа сейсморежима угольных пластов Донбасса, опасных по динамическим явлениям/М.С. Анцыферов, Н.Г. Анцыферова, Л.Н. Галанович и др-е тезисы док.- Горная геофизика.- Тбилиси, 1981.-С195-196.

76. Москалев А.Н. Предельное равновесие трещин в угольном плате при нагнетании в него жидкости /А.Н. Москалев, Л.М. Васильев, В.Р. Млодецкий //ФТПРПИ.- 1979.-№5.- с91-96.

77. Николин В.И. Разработка выбросоопасных пластов на глубоких шахтах.-Донецк: Донбасс, 1976.-182с.

78. A.C. СССР № 1511393. Способ перехода дизъюнктивных нарушений очистным механизированным комплексом /Е.А. Плотников, В.В. Дырдин, П.В. Егоров и др.-1989.-Бюл.№36.