Геомеханическое обоснование параметров объемного предельно-напряженного состояния углепородного массива при подземной отработке свиты пластов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, доктор технических наук Павлова, Лариса Дмитриевна

• Павлова, Лариса Дмитриевна
• доктор технических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор технических наук Павлова, Лариса Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

1.1 Анализ влияния процессов деформирования и разрушения горных пород на проявления горного давления и устойчивость подземных выработок.

1.2 Систематизация моделей горных пород и массивов.

1.3 Анализ методов исследования процессов деформирования и разрушения пород в горном массиве при техногенном воздействии системы подземных выработок.

1.4 Анализ программных средств расчета параметров напряженно-деформированного состояния массива горных пород.

1.5 Постановка научной проблемы, характеристика объекта и выбор методов исследований.

2 АДАПТАЦИЯ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕМНОГО НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА ПРИ ОТРАБОТКЕ СВИТЫ ПОЛОГИХ ИЛИ НАКЛОННЫХ ПЛАСТОВ.

2.1 Трехмерная дискретизация геомеханической модели слоистого горного массива с учетом размеров объектов систем разработки пологих или наклонных пластов.

2.2 Разработка алгоритма расчета методом конечных элементов параметров объемного напряженно-деформированного состояния слоистого горного массива.

2.3 Адаптация метода конечных элементов для решения нелинейной задачи расчета параметров объемного предельно-напряженного состояния углепородного массива при отработке свиты пластов.

2.4 Сравнительная оценка результатов численного и аналитического расчетов параметров напряженно-деформированного состояния массива горных пород.

2.5 Выводы.

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦ ЗОН

ПОВРЕЖДЕННЫХ И РАЗРУШЕННЫХ ПОРОД ДЛЯ

МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦИКЛИЧЕСКОГО ОБРУШЕНИЯ ПОРОД

КРОВЛИ ПРИ ПОШАГОВОМ ДВИЖЕНИИ ОЧИСТНОГО

ЗАБОЯ.

3.1 Разработка метода определения границ зон поврежденных и разрушенных пород слоистого горного массива.

3.2 Определение границ зоны разрушения пород при вдавливании абсолютно жесткого штампа по экспериментальным данным и результатам численного решения.

3.3 Моделирование циклического обрушения пород кровли при пошаговом движении очистного забоя.

3.4 Сравнение результатов численного моделирования циклического обрушения пород кровли при пошаговом движении очистного забоя и шахтных наблюдений.

3.5 Выводы.

4 НАСТРОЙКА ПАРАМЕТРОВ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОГО НАПРЯЖЕННО

ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УГЛЕПОРОДНОГО

МАССИВА.

4.1 Выбор базового варианта объекта исследований.

4.2 Анализ результатов шахтных исследований проявлений горного давления при интенсивной отработке выемочного участка 26-3 0 шахты «Абашевская».

4.3 Настройка параметров расчетной модели определения объемного напряженно-деформированного состояния углепородного массива по результатам шахтных наблюдений.

4.4 Выводы.

5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И

ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕМНОГО ПРЕДЕЛЬНО-НАПРЯЖЕННОГО

СОСТОЯНИЯ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА.

5.1 Программа исследований влияния горно-геологических и горнотехнических факторов на формирование объемного напряженно-деформированного состояния углепородного массива.

5.2 Исследование влияния глубины разработки на распределение параметров напряженно-деформированного состояния углепородного массива.

5.3 Исследование влияния мощности угольного пласта на распределение параметров напряженно-деформированного состояния углепородного массива.

5.4 Исследование влияния механических свойств угля на распределение параметров напряженно-деформированного состояния углепородного массива.

5.5 Исследование влияния угла падения угольного пласта на распределение параметров напряженно-деформированного состояния углепородного массива.

5.6 Исследование влияния формы и размеров выработанного пространства на распределение параметров напряженно-деформированного состояния углепородного массива.

5.7 Исследование формирования зон разгрузки, повышенного горного давления и разрушения при отработке свиты сближенных угольных пластов.

5.В Исследование влияния устойчивых угольных целиков на распределение параметров предельно-напряженного состояния углепородного массива при отработке свиты пластов.

5.9 Исследование влияния движущегося очистного забоя на характер зависания и циклического обрушения подработанных пород кровли свиты угольных пластов.

5.10 Выводы.

6 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ СВИТЫ ПОЛОГИХ

ИЛИ НАКЛОННЫХ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПО

ИНТЕНСИВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

6.1 Описание методики расчета геомеханических параметров систем разработки свиты пологих или наклонных угольных пластов.

6.2 Подготовка исходных данных для расчёта параметров объемного напряженно-деформированного состояния углепородного массива.

6.3 Определение ширины устойчивого угольного целика.

6.4 Расчет параметров опорного горного давления в угольном пласте.

6.5 Определение зон повышенного горного давления и разгрузки в одиночном, надрабатываемом и подрабатываемом пластах.

6.6 Расчет минимальных безопасных расстояний от очистного забоя до дизъюнктивного геологического нарушения.

6.7 Расчет нагрузок на механизированную крепь по длине забоя.

6.8 Рекомендации по практическому использованию результатов исследований для геомеханического обеспечения интенсивных технологий подземной разработки угольных месторождений Южного Кузбасса.

6.9 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геомеханическое обоснование параметров объемного предельно-напряженного состояния углепородного массива при подземной отработке свиты пластов»

Актуальность работы. Подземная разработка угольных месторождений приводит к нарушению геомеханического равновесия горного массива в пределах шахтных полей одного или группы соседних угледобывающих предприятий, сдвижению и разрушению горных пород. Поэтому на стадии разработки проектной документации и освоения угольного месторождения необходимо прогнозировать геомеханическое состояние массива горных пород в целях обеспечения промышленной безопасности в угледобывающих регионах.

Существующие нормативные документы и методы обоснования параметров геомеханического состояния углепородного массива при проведении горных выработок базируются, как правило, на результатах натурных наблюдений и эмпирических зависимостях, полученных по этим наблюдениям в

80-е годы прошлого столетия, т.е. при нагрузке на очистной забой до 1200т/сутки и длине лавы 80-120м, что не соответствует основным параметрам современной интенсивной технологии угледобычи, характеризующейся среднесуточной нагрузкой на очистной забой 30008000т и длиной лавы 250-350м. Представительные результаты натурных исследований геомеханических процессов при отработке свиты угольных пластов по интенсивным технологиям также отсутствуют.

Одним из направлений обоснования геомеханических параметров технологии интенсивной угледобычи является математическое моделирование процессов деформирования и разрушения углепородного массива. Область применения известных аналитических методов расчета параметров напряженно-деформированного состояния углепородного массива, как правило, ограничена простейшими расчетными схемами для идеализированных однородных упругих или упругопластических сред. Нерешенными остаются трехмерные задачи геомеханики структурно7 неоднородных сред при техногенном воздействии системы очистных и подготовительных выработок.

Недостаточная надежность критериев оценки степени нарушенности пород в окрестности системы горных выработок по существующим методикам подтверждается высоким уровнем (до 18%) аварийных ситуаций на шахтах вследствие влияния геомеханических факторов. Современные средства вычислительной техники и комплексы программ математического моделирования процессов нелинейного деформирования горных пород создают необходимые условия для разработки нетрадиционных методик прогноза их устойчивости в подземных выработках.

В связи с этим актуальным является решение научной проблемы установления закономерностей распределения параметров объемного предельно-напряженного состояния слоистого массива горных пород для геомеханического обеспечения интенсивной и безопасной технологии подземной разработки свиты пологих и наклонных пластов, имеющей важное значение в угольной отрасли.

Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Интеграция» - «Полевые исследования геодинамической активности региона Алтае-Саянской складчатой области под влиянием природных тектонических, сейсмических и техногенных воздействий для безопасной отработки месторождений Горной Шории и Хакасии», государственный контракт № Э0123, №ГР 01200302559; задания Министерства образования РФ - «Разработка теории разрушения анизотропных горных пород в условиях объемного напряженного состояния при комплексном воздействии на горный массив механических инденторов и гидравлических струй», государственный контракт № 38-6, заказ-наряд №12, №ГР 01200117892; федеральной целевой научно-технической программы - «Разработка теории миграции флюидов в неоднородном массиве под влиянием переменных механических напряжений и температуры» №СибГИУ 1.3.04, №ГР 01200409401.

Целью работы является обоснование параметров объемного предельно-напряженного состояния массива горных пород для геомеханического обеспечения систем разработки длинными столбами свиты пологих или наклонных угольных пластов шахт.

Идея работы заключается в том, что распределение во времени параметров объемного напряженно-деформированного состояния определяется движением очистного забоя, в результате которого в углепородном массиве накапливаются повреждения, приводящие к циклическому обрушению подработанных пород кровли.

Задачи исследований:

1. Разработать метод трехмерной дискретизации геомеханической модели массива горных пород с учетом размеров объектов систем разработки свиты пологих или наклонных угольных пластов.

2. Обосновать критерий выделения границ зон поврежденных и разрушенных пород в условиях объемного напряженного состояния углепородного массива при техногенном воздействии системы подземных выработок.

3. Установить закономерность изменения коэффициента концентрации вертикальных напряжений в отрабатываемом угольном пласте при движении очистного забоя и последовательном накоплении повреждений пород.

4. Исследовать влияние угла падения угольного пласта на характер распределения смещений пород кровли и почвы в окрестности очистного забоя при отработке длинного выемочного столба по падению или восстанию.

5. Установить оптимальный по геомеханическим условиям порядок бесцеликовой отработки панели длинными выемочными столбами по простиранию наклонного угольного пласта.

6. Установить закономерности распределения параметров напряженно-деформированного состояния в угольном ленточном целике между выработанными пространствами соседних выемочных столбов и вмещающих целик горных породах.

7. Исследовать влияние уступа краевой части наклонного угольного пласта, отрабатываемого длинными столбами по простиранию, на напряженное состояние надрабатываемого пласта.

8. Создать методику расчета геомеханических параметров систем разработки свиты пологих или наклонных угольных пластов интенсивными технологиями.

Методы исследований: методы механики деформируемых сплошных сред для физико-математического моделирования геомеханических процессов в углепородном массиве; методы аналитической геометрии в пространстве для разработки алгоритма трехмерной дискретизации геомеханической модели горного массива; метод конечных элементов для численного решения дифференциальных уравнений механики сплошной среды, методы объектно-ориентированного программирования для создания пакета программ.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

• кратность размеров конечных элементов размерам объектов систем разработки достигается последовательным выделением вложенных подобластей и определением их граничных условий по методу источника при трехмерной дискретизации геомеханической модели массива горных пород, вмещающего свиту пологих или наклонных угольных пластов;

• границы зон поврежденных и разрушенных пород определяются на основе коэффициента остаточной прочности, вычисляемого как отношение предельных октаэдрических касательных напряжений на паспорте прочности в области сжатия или нормальных - в области растяжения к соответствующим октаэдрическим напряжениям в углепородном массиве, вмещающем систему горных выработок;

• последовательное накопление повреждений горных пород, с учетом изменения во времени их прочностных и деформационных свойств, приводит к периодическому обрушению пород кровли и циклическому изменению коэффициента концентрации вертикальных напряжений в отрабатываемом угольном пласте по длине выемочного столба и лавы при движении очистного забоя;

• вектор горизонтальных смещений пород непосредственной кровли в окрестности очистного забоя направлен по линии падения угольного пласта при отработке длинного выемочного столба по падению или восстанию, а величины горизонтальных смещений возрастают в 2-3 раза по сравнению с аналогичными смещениями при отработке пологого пласта;

• нисходящий порядок бесцеликовой отработки длинных выемочных столбов в панели по простиранию является более безопасным по геомеханическим условиям, так как при восходящем порядке разность разнонаправленных горизонтальных смещений пород кровли и почвы на сопряжении очистного забоя с сохраняемым выемочным штреком больше в 15-20 раз;

• коэффициент концентрации вертикальных напряжений в устойчивом угольном целике уменьшается на 16-25% в краевой части целика и на 713% в его середине при увеличении угла падения наклонного пласта, а в кровле целика возникает зона пониженных горизонтальных напряжений, размеры которой возрастают пропорционально площади выработанного пространства;

• уступная форма краевой части наклонного пласта, отрабатываемого длинными столбами по простиранию, приводит к формированию в надрабатываемом пласте концентраторов напряжений под уступом верхнего пласта, а граница зоны полной разгрузки углепородного массива по горизонтальным напряжениям смещается от уступа в сторону выработанного пространства;

• геомеханические параметры систем разработки свиты пологих или наклонных угольных пластов, с учетом пространственно-временного изменения положения системы выработок, устанавливаются по результатам комплексных расчетов, с использованием разработанного пакета компьютерных программ.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций гарантируется корректным использованием уравнений механики сплошной среды, численного метода конечных элементов, обобщенного критерия прочности Кулона-Мизеса; обеспечивается представительным объемом численных экспериментов (более 300); подтверждается удовлетворительным соответствием результатов численного моделирования и экспериментальных данных разрушения горных пород (отклонение не превышает 18%).

Научная новизна работы:

• разработан метод трехмерной дискретизации геомеханической модели массива горных пород, отличающийся последовательным выделением вложенных подобластей и определением их граничных условий по методу источника для получения размеров конечных элементов кратных размерам объектов систем разработки;

• обоснован критерий выделения границ зон поврежденных и разрушенных пород по коэффициенту остаточной прочности, вычисляемому как отношение предельных октаэдрических напряжений на паспорте прочности в областях сжатия или растяжения соответственно к касательным или нормальным напряжениям в зоне влияния горных выработок;

• установлено циклическое изменение коэффициента концентрации вертикальных напряжений в отрабатываемом угольном пласте по длине выемочного столба и лавы в процессе последовательного накопления повреждений и периодического обрушения пород кровли при движении очистного забоя;

• установлено, что вектор горизонтальных смещений пород непосредственной кровли в окрестности очистного забоя направлен по падению пласта независимо от порядка отработки длинного наклонного угольного столба по падению или восстанию;

• установлена максимальная разность разнонаправленных горизонтальных смещений пород кровли и почвы на сопряжении очистного забоя с сохраняемым выемочным штреком при бесцеликовой отработке в восходящем порядке длинных выемочных столбов в панели по простиранию по сравнению с нисходящим порядком;

• выявлено наличие зоны пониженных горизонтальных напряжений над ленточным угольным целиком в породах кровли на высоте, близкой к ширине целика, размеры зоны увеличиваются пропорционально площади выработанного пространства;

• выявлено наличие в надрабатываемом пласте локальных участков повышенных сжимающих нормальных напряжений под уступом верхнего наклонного пласта, отрабатываемого длинными столбами по простиранию;

• разработан пакет компьютерных программ для расчета параметров объемного напряженно-деформированного состояния разрушаемого углепородного массива, отличающийся высокой адаптивностью к форме и размерам сложных горнотехнических объектов, включающих систему горных выработок, положение которых изменяется во времени и пространстве.

Научное значение работы заключается в установлении закономерностей влияния комплекса горно-геологических и горнотехнических факторов на формирование объемного предельнонапряженного состояния массива горных пород для геомеханического обеспечения интенсивной и безопасной отработки свиты пологих или наклонных угольных пластов системой подземных выработок.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанная методика расчета геомеханических параметров систем разработки по интенсивным технологиям свиты пологих или наклонных угольных пластов позволяет^ определять в широком диапазоне варьирования горно-геологических и горнотехнических факторов: ширину устойчивого угольного целика; параметры зон опорного горного давления; границы зон повышенного горного давления и разгрузки в одиночном, надрабатываемом и подрабатываемом пластах; границы опасных зон, возникающих под влиянием ленточных угольных целиков и уступов краевых частей на сближенных пластах; минимальные безопасные расстояния от очистного забоя до границ опасных зон; нагрузки на механизированную крепь.

Личный вклад автора состоит: —

• в разработке метода трехмерной дискретизации геомеханической модели массива горных пород с последовательным выделением вложенных подобластей для получения размеров конечных элементов кратных размерам объектов систем разработки;

• в обосновании критерия выделения границ зон поврежденных и разрушенных пород по коэффициенту остаточной прочности, вычисляемому как отношение предельных и расчетных октаэдрических напряжений;

• в установлении влияния последовательного накопления повреждений горных пород на периодическое обрушение пород кровли и цикличность изменения коэффициента концентрации вертикальных напряжений по длине выемочного столба и лавы при движении очистного забоя;

• в определении направления вектора горизонтальных смещений пород непосредственной кровли в окрестности очистного забоя при отработке длинного наклонного угольного столба по падению или восстанию пласта;

• в обосновании более безопасного по геомеханическим условиям нисходящего порядка бесцеликовой отработки в панели длинных выемочных столбов по простиранию наклонного пласта;

• в установлении пропорциональной зависимости размеров зон пониженных горизонтальных напряжений над ленточным угольным целиком от площади выработанного пространства;

• в выявлении концентраторов нормальных сжимающих напряжений в надрабатываемом пласте под уступом краевой части верхнего отрабатываемого пласта;

• в создании пакета компьютерных программ и разработке на его основе методики расчета геомеханических параметров систем разработки свиты пологих или наклонных угольных пластов интенсивными технологиями.

Реализация работы. Разработанный пакет компьютерных программ зарегистрирован в Отраслевом фонде алгоритмов и программ Государственного координационного центра информационных технологий (свидетельства об отраслевой регистрации разработки № 2673, № 6605). Научно-учебный комплекс «Геомеханика», награжденный Дипломом I степени на XI Международной специализированной ярмарке «Уголь России и Майнинг 2004», используется в научно-исследовательских работах магистрантов и аспирантов СибГИУ. Методика расчета геомеханических параметров слоистого углепородного массива в окрестности подготовительных горных выработок награждена серебряной медалью на XIII Международной выставке «Уголь России и Майнинг 2006». Разработанные на основе результатов моделирования рекомендации по пространственно-временному расположению системы горных выработок включены в проекты строительства и реконструкции шахт «Ульяновская», «Юбилейная», «Ерунаковская VIII» ОАО «УК «Южкузбассуголь», ОАО «Шахта им. В.И. Ленина» УК «Южный Кузбасс», ОАО «Шахта «Зиминка» ООО «УК «Прокопьевскуголь».

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на Международных научно-практических конференциях «Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности» (Кемерово, 1999г.), «Перспективы развития горнодобывающей промышленности» (Новокузнецк, 1999-2000гг.), «Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых» (Новокузнецк, 1999-2005гг.), «Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов» (Новокузнецк, 2001-2005гг.), «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли» (Новосибирск, 2003г., 2005г.), «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Кемерово 2004г.), научных симпозиумах «Неделя горняка» (Москва, 2004-2005гг.), Российско-Китайском симпозиуме «Строительство и эксплуатация угольных шахт и городских подземных сооружений» (Кемерово, 2006г.).

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 44 печатных работах, включая 2 монографии, 2 авторских свидетельства, 40 научных статей, отражающих основное содержание диссертации, в том числе 19 публикаций в ведущих рецензируемых научных изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения, изложена на 306 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 120 рисунков, список литературы из 249 наименований.

Заключение диссертации по теме «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», Павлова, Лариса Дмитриевна

6.9 Выводы

Реализация системного подхода с использованием современных вычислительных методов и программных средств обеспечила создание пакета компьютерных программ «ОЕОРР-ЗБ», предназначенный для решения трехмерных нелинейных задач механики горных.

Методика определения геомеханических параметров систем разработки по интенсивным технологиям свиты пологих или наклонных угольных пластов, разработанная на основе комплексных расчетов с использованием разработанного пакета программ «СЕОРР-ЗБ», позволяет решать следующие практические задачи геомеханики:

• определять ширину устойчивого угольного целика в любой точке заданного выработанного пространства;

• определять точку максимума опорного давления, расстояние до нее и размер зоны опорного давления, задавая в исходных данных горногеологические параметры реального углепородного массива;

• определять границы зон повышенного горного давления и разгрузки в любом сечении выработанного пространства, в том числе в краевых частях, при отработке свиты пластов с учетом влияния угла падения угольного пласта и других горно-геологических факторов;

• определять минимальные безопасные расстояния от забоя до разрывного геологического нарушения, для того чтобы своевременно разрабатывать и проводить необходимые мероприятия, обеспечивающие безопасность проведения горных работ;

• учитывать характер совместного взаимодействия механизированной крепи и пород кровли как единой системы, выбирать оптимальный тип крепи и режим управления ею.

270

Следует отметить, что область применения разработанной методики существенно шире по сравнению с существующими нормативными документами. Появляется возможность определять параметры объемного НДС углепородного массива в окрестности очистного забоя при взаимном влиянии выработанных пространств отрабатываемого и соседних выемочных столбов, устанавливать параметры изменения зон повышенного горного давления под влиянием угольных целиков сложной формы при движении очистного забоя, осуществлять оперативный прогноз динамики границ ЗПГД и проводить мероприятия по снижению напряжений в опасных зонах, эффективно управлять породами кровли посредством выбора оптимального для каждого класса пород типа и конструкции крепи в зависимости от начального распора.

Также появляется возможность проводить предпроектные исследования с целью прогноза параметров сдвижения горных пород и формирования зон повышенного горного давления при отработке свиты сближенных пластов в нисходящем и восходящем порядках для геомеханического обеспечения интенсивных технологий подземной разработки угольных месторождений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации содержится решение крупной научной проблемы установления закономерностей распределения параметров объемного предельно-напряженного состояния слоистого массива горных пород для геомеханического обеспечения интенсивной и безопасной технологии подземной разработки свиты пологих и наклонных пластов, имеющей важное значение в угольной отрасли.

Наиболее существенные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработан метод трехмерной дискретизации геомеханической модели массива горных пород, отличающийся последовательным выделением вложенных подобластей и определением их граничных условий по методу источника, для получения размеров конечных элементов кратных размерам объектов систем разработки: для неразрушенной части угольного целика 0,05+0,10 его ширины, зоны отжима, краевой части угольного целика или очистного забоя - 0,1+0,3 вынимаемой мощности пласта, зоны опорного горного давления - 0,1+0,2 ее ширины и т.д.

2. Создан пакет программ «GEOPF-3D» для расчета параметров объемного НДС углепородного массива, отличающийся высокой адаптивностью к форме и размерам сложных горно-технических объектов, включающих систему подземных выработок, положение которых изменяется во времени и пространстве. Пакет программ зарегистрирован в Отраслевом фонде алгоритмов и программ Государственного координационного центра информационных технологий. Системные требования для функционирования пакета «GEOPF-3D»: CPU 2.4Ghz, 256Mb RAM, Windows XP, Fortran PowerStation 4.0, Surfer 6.0, Excel 2002.

3. Границы зон поврежденных и разрушенных пород определяются по коэффициенту остаточной прочности, вычисляемому как отношение

272 предельных октаэдрнческих касательных или нормальных напряжений на паспорте прочности в областях сжатия или растяжения к соответствующим октаэдрическим напряжениям в углепородном массиве, вмещающем систему горных выработок.

4. Последовательное накопление повреждений горных пород приводит к периодическому обрушению пород кровли и циклическому изменению коэффициента концентрации вертикальных напряжений в отрабатываемом угольном пласте по длине выемочного столба и лавы при движении очистного забоя.

5. Относительные вертикальные смещения пород непосредственной кровли в краевой части угольного массива уменьшаются в 1,8 раза при увеличении предела прочности угля при сжатии в 4 раза, возрастают в 3,2 и 3,3 раза при увеличении глубины разработки в 4 раза и мощности пласта в 5 раз соответственно.

6. Увеличение площади выработанного пространства в 9 раз приводит к возрастанию максимальных относительных вертикальных смещений пород кровли в очистном забое 11,7 раза, а коэффициента концентрации напряжений в угольном пласте впереди забоя - в 1,8 раза.

7. Вектор горизонтальных смещений пород непосредственной кровли в окрестности очистного забоя направлен по линии падения угольного пласта независимо от отработки длинного выемочного столба по падению или восстанию, а величины горизонтальных смещений возрастают в 2-3 раза по сравнению с аналогичными смещениями при отработке пологого пласта.

8. Горизонтальные смещения пород непосредственной кровли в окрестности очистного забоя возрастают почти в 2 раза при отработке длинного наклонного угольного столба по падению и 3 раза - по восстанию по сравнению с аналогичными смещениями при отработке пологого пласта.

9. Нисходящий порядок бесцеликовой отработки длинных выемочных столбов в панели по простиранию является более безопасным по геомеханическим условиям, так как при восходящем порядке разность разнонаправленных горизонтальных смещений пород кровли и почвы на сопряжении очистного забоя с сохраняемым выемочным штреком больше в 15-20 раз.

10. Коэффициент концентрации вертикальных напряжений в устойчивом угольном целике уменьшается на 16-25% в краевой части целика и на 7-13% в его середине при увеличении угла падения наклонного пласта, а в кровле целика возникает зона пониженных горизонтальных напряжений, размеры которой возрастают пропорционально площади выработанного пространства.

11. Уступная форма краевой части отрабатываемого наклонного пласта приводит к формированию в надрабатываемом пласте концентраторов напряжений под уступом верхнего пласта, а граница зоны полной разгрузки по горизонтальным напряжениям смещается от уступа в сторону выработанного пространства.

12. При движении очистного забоя высота зоны обрушения подработанных пород кровли увеличивается пропорционально расстоянию от монтажной камеры до забоя. Отношение вторичного и первичного шагов обрушения равное 0,38 попадает в установленный экспериментально диапазон 0,25-Ю,50. Изменение коэффициента концентрации вертикальных напряжений в угольном пласте впереди очистного забоя в диапазоне 1,30+2,15 уточняет экспериментальный диапазон 1,40+2,29 по данным ВостНИИ.

13. Разработанная методика расчета геомеханических параметров систем разработки по интенсивным технологиям свиты пологих или наклонных угольных пластов позволяет определять в широком диапазоне варьирования горно-геологических и горнотехнических факторов: ширину устойчивого угольного целика; параметры зон опорного горного давления; границы зон повышенного горного давления и разгрузки в одиночном, надрабатываемом и подрабатываемом пластах; границы опасных зон, возникающих под влиянием ленточных угольных целиков и уступов краевых частей на сближенных пластах; минимальные безопасные расстояния от очистного забоя до границ опасных зон; нагрузки на механизированную крепь.

14. Результаты научных исследований использованы при разработке проектов строительства и реконструкции шахт «Ульяновская», «Юбилейная», «Ерунаковская VIII» ОАО «ОУК «Южкузбассуголь», проектировании гидроучастков ОАО «Шахта «Зиминка» ООО «УК «Прокопьевскуголь», выборе технологии отработки мощного пласта короткими очистными забоями с выемкой угля гидравлическим способом гидроучастка ОАО «Шахта им. В.И. Ленина» УК «Южный Кузбасс», в научно-исследовательских работах магистрантов и аспирантов СибГИУ.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Павлова, Лариса Дмитриевна, 2007 год

1. Авершин С.Г. Расчет деформаций массива горных пород под влиянием подземных разработок / С.Г. Авершин. Ленинград: ВНИМИ, 1960.-87 с.

2. Авершин С.Г. Сдвижение горных пород при подземных разработках / С.Г. Авершин. М.: Углетехиздат, 1947. - 245 с.

3. Агудалин Б.П. Повышение безопасности очистных работ при переходе тектонических нарушений / Б.П. Агудалин и др. // Безопасность труда в промышленности. 2005. - № 1. - С. 14 - 15.

4. Амусин Б.З. Корреляционные зависимости реологических свойств основных углевмещающих пород и угля от модуля упругости / Б.З. Амусин, H.H. Карелин // Устойчивость и крепление горных выработок. -Л.: ЛГИ, 1976. Вып. 3. - С. 78 - 82.

5. Амусин Б.З. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики / Б.З. Амусин, А.Б. Фадеев. М.: Недра, 1975. - 144 с.

6. Амусин Б.З. Об использовании переменных модулей для решения одного класса задач линейной наследственной ползучести / Б.З Амусин, A.M. Линьков // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1974. -№6.-С. 162- 166.

7. Антипов В.И. Численное моделирование геомеханических процессов в породном массиве / В.И. Антипов, П.Е. Филимонов, H.H. Гатауллин // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: Труды Междунар. конф. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2004. - С. 52 - 54.

8. Бабиюк Г.В. Оценка напряженного состояния массива при проведении выработки / Г.В. Бабиюк, А.И. Мел ежик, С. А. Курман // Уголь Украины. 2002. - № 5. - С. - 22 - 26.

9. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов / И.В. Баклашов. М.: Недра, 1988. - 271 с.

10. Баклашов И.В. Механические процессы в породных массивах / И.В. Баклашов, Б.А. Картозия. М.: Недра, 1986. - 272 с.

11. Баренблатт Г.И. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении / Г.И. Баренблатт //ПМТФ. -1961. №4. - С. 3 - 56.

12. Баренблатт Г.И. Об обрушении кровли при горных выработках / Г.И. Баренблатт, С.А. Христианович. // Изв. АН СССР, ОТН. 1955. -№11.-С. 73-86.

13. Баринова Т.Г. Об одном подходе к дискретизации геомеханических объектов при конечноэлементном моделировании / Т.Г. Баринова, JI.A. Назарова // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли. Новосибирск: СО РАН, 1999. - С. 162 - 166.

14. Барон Л.И. Контактная прочность горных пород / Л.И. Барон, Л.Б. Глатман. -М.: Недра, 1966. 225 с.

15. Бате К. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К. Бате, Е. Вилсон. М.: Стройиздат, 1982. - 448 с.

16. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести / Н.И. Безухов. М.: Высшая школа, 1968. - 512 с.

17. Бекбулатов Т.А. Оценка устойчивости забоя подготовительной выработки в неоднородном массиве / Т.А. Бекбулатов, Ю.А. Векслер // Численные и аналитические исследования в подземном строительстве. -Апатиты, 1990. С. 39 - 43.

18. Беляев Е.В. Теория подрабатываемого массива горных пород / Е.В. Беляев. -М.: Наука, 1987. 176 с.

19. Борисов A.A. Взаимодействие выработок при разработке свит пластов / A.A. Борисов. Ленинград, 1980. - 97 с.

20. Борисов A.A. Механика горных пород и массивов / A.A. Борисов. -М.: Недра, 1980. 360 с.

21. Борисов A.A. Расчеты горного давления в лавах пологих пластов /

22. A.A. Борисов. М.: Недра, 1964. - 278 с.

23. Бреббия К. Применение метода граничных элементов в технике / К. Бреббия, С. Уокер. М.: Мир, 1982. - 248 с.

24. Броек Д. Основы механики разрушения / Д. Броек. М.: Высшая школа, 1980.-286 с.

25. Булычёв Н.С. Механика подземных сооружений / Н.С. Булычёв. -М.: Недра, 1994.-382 с.

26. Булычёв Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах / Н.С. Булычёв. М.: Недра, 1989. - 270 с.

27. Векслер Ю.А. Кинетика разрушения массива вокруг горных выработок / Ю.А. Векслер // ФТПРПИ. 1987. - №3. - С. 29 - 35.

28. Взаимодействие механизированных крепей с кровлей / A.A. Орлов и др.. М.: Недра, 1976. - 336 с.

29. Вылегжанин В.Н. Структурные модели горного массива в механизме геомеханических процессов / В.Н. Вылегжанин, П.В. Егоров,

30. B.И. Мурашев. Новосибирск: Наука, 1990. - 295 с.

31. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: пер. с англ. / Р. Галлагер. М.: Мир, 1984. - 428 с.

32. Геомеханика = Geomechanics / J.W. Rudnicki // Int. J. Solids and Struct. 2000. - 37, № 1 - 2. - C. 349 - 358. - Англ.

33. Глушко B.T. Разрушение горных пород и прогнозирование проявлений горного давления / В.Т. Глушко, В.В. Виноградов. М.: Недра, 1982. -192 с.

34. Глушко В.Т. Реология горного массива / В.Т. Глушко, В.П. Чередниченко, Б.С. Усатенко. Киев.: Наукова думка, 1981. - 172 с.

35. Гмошинский В.Г. Горное давление на пологий угольный пласт в окрестности выработки / В.Г. Гмошинский // Уголь. 1957. - № 6. - С. 16 -23.

36. Голотвин А.Д. Оценка возможностей глубины зоны разрушения пород почвы пласта при выемке его лавой / А.Д. Голотвин, В.А. Белов, A.B. Матвеев // Известия вузов. Горный журнал. 2004. - № 5. - С. 18 - 19.

37. Грицко Г.И. Прогнозирование и расчет проявлений горного давления / Г.И. Грицко, Б.В. Власенко, Г.Е. Посохов. Новосибирск: Наука, 1980.- 159 с.

38. Грицко Г.И. Экспериментально-аналитический метод определения напряжений в массиве горных пород / Г.И. Грицко, Б.В. Власенко. -Новосибирск: Наука, 1976. 190 с.

39. Демин В.Ф. Исследование напряженно-деформированного состояния горных пород в приконтурной зоне выемочных выработок / В.Ф. Демин и др.. // Известия вузов. Горный журнал. 2004. - № 6. - С. 58 -63.

40. Динник А.Н. Распределение напряжений вокруг подземных горных выработок / А.Н. Динник, A.B. Моргаевский, Г.Н. Савин // Труды совещания по управлению горным давлением. М.: Изд. АН СССР, 1928. -С. 28-39.

41. Дудукалов В.П. Прогноз деформирования подготовительных выработок в опорной зоне при длительных остановках лавы / В.П. Дудукалов // Известия вузов. Горный журнал. 2004. - № 5. - С. 15-18.

42. Дудушкина К.И. Ползучесть горных пород / К.И. Дудушкина, Г.Ф. Бобров // Разрушение и ползучесть горных пород. Новосибирск: Наука, 1970.-С. 49-64.

43. Дыскин A.B. Модель дилатансии хрупких материалов с трещинами при сжатии / A.B. Дыскин, Салганик P.JI. // Изв. АН СССР, ММТ. 1987, № 6. - С. 169- 178.

44. Егоров П.В. Геомеханика в примерах / П.В. Егоров, A.A. Ренёв, A.B. Сурков. Кемерово: Академия горных наук, 1977. - 170 с.

45. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов / Т. Екобори. Киев: Наукова думка, 1978. - 352 с.

46. Ержанов Ж.С. Закономерности деформаций ползучести горных пород Кузбасса при изгибе / Ж.С. Ержанов, JI.M. Ерофеев, А.А.Журавель // Физико- механические свойства пород и углей; под общ. ред. Г.И. Грицко. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1972. - С. 24 - 37.

47. Ержанов Ж.С. Метод конечных элементов в задачах механики горных пород / Ж.С. Ержанов, Т.Д. Каримбаев. Алма-Ата: Наука, 1975. -217 с.

48. Ержанов Ж.С. Сейсмонапряженное состояние подземных сооружений в анизотропном слоистом массиве / Ж.С. Ержанов, Ш.М. Айталиев, Ж.К. Масанов. Алма-Ата: Наука, 1980. - 212 с.

49. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения / Ж.С. Ержанов. Алма-ата: Наука, 1964. - 173 с.

50. Ершов JT.B. Математические модели массива горных пород / JI.B. Ершов, И.М. Иофис, И.Б. Нейман. М.: МГИ, 1983. - 138 с.

51. Жуков В.В. Напряженно-деформированное состояние слоистого массива / В.В. Жуков, Е.В. Чернов, Г.Н. Довченко. JL: Наука, 1973. -132 с.

52. Жуков В.В. Расчет элементов систем подземной разработки по фактору прочности / В.В. Жуков. JI.: Наука, 1977. - 207 с.

53. Зборщик М.П. Механизм зонального разрушения горных пород вокруг технологических выработок / JI.C. Метлов, А.Ф. Морозов // 8 Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике. -Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 272 - 273.

54. Зборщик М.П. Расчет методом конечных элементов напряжений и деформаций вокруг выработки, охраняемой в обрушенных породах / М.П. Зборщик, В.В. Назимко // ФТПРПИ. 1980. - № 3. с. 32 - 36.

55. Зенкевич О. Конечные элементы и аппроксимация / О. Зенкевич, К.Морган. -М.: Мир, 1986.-318 с.

56. Зенкевич О. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред / О. Зенкевич, И. Чанг. М.: Недра, 1974. - 240 с.

57. Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в технике / O.K. Зенкевич. М.: Мир, 1975. -541 с.

58. Изаксон В.Ю. Массивы горных пород в окрестности выработки несимметричного сечения / В.Ю. Изаксон, А.И. Закамалдин // ФТПРПИ. -1979. -№ 3.-С. 28-33.

59. Изаксон В.Ю. Применение метода граничных интегральных уравнений в механике горных пород / В.Ю. Изаксон // Расчетные методы механики деформируемого твердого тела. Новосибирск, 1995. - С. 31.

60. Инструкция по выбору рамных податливых крепей горных выработок. СПб.: ВНИМИ, 1991. - 125 с.

61. Иофис И.М. Машинное моделирование деформирования блочного массива в окрестности горных выработок / И.М. Иофис, И.Л. Семичастный // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках: сб. науч. трудов. Новосибирск, 1985. - С. 49 - 55.

62. Иофис М.А. Инженерная геомеханика при подземных разработках / М.А. Иофис, А.И. Шмелев. М.: Недра, 1985. - 248 с.

63. Исследования прочности и деформируемости горных пород / А.И. Берон и др.; под ред. А.И. Берона. М.: Наука, 1973. - 207 с.

64. Итоги работы угольной промышленности России за 2005год // Уголь. 2006. - № 3. - С. 49 - 56.

65. Каледин В.О. Численно-аналитические модели в прочностных расчетах пространственных конструкций / В.О. Каледин. Новокузнецк: НФИКемГУ, 2000.-204 с.

66. Карзов Г.П. Физико-механическое моделирование процессов разрушения / Г.П. Карзов, Б.З. Марголин, В.А. Швецова. СПб.: Политехника, 1993.-391 с.

67. Каудерер Т. Нелинейная механика / Т. Каудерер. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. - 777 с.

68. Кацауров И.Н. Механика горных пород / И.Н. Кацауров. М.: Недра, 1981.-166 с.

69. Качанов JI.M. Основы механики разрушения / Л.М. Качанов. М.: Наука, 1974.-311 с.

70. Качанов Л.М. Основы теории пластичности / Л.М. Качанов. М.: Наука, 1969.-420 с.

71. Клишин В.И. Адаптация механизированных крепей к условиям динамического нагружения / В.И. Клишин. Новосибирск: Наука, 2002. -200 с.

72. Комиссаров C.H. Управление массивом горных пород вокруг очистных выработок / С.Н. Комиссаров. М.: Недра, 1983. - 237 с.

73. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1973. - 832 с.

74. Коровкин Ю.А. Механизированные крепи очистных забоев / Ю.А. Коровкин. М.: недра, 1990. - 413 с.

75. Космодамианский A.C. Напряженное состояние анизотропных средств с отверстиями или полостями / A.C. Космодамианский. Киев: Вища школа, 1976. - 200 с.

76. Кочарян Г.Г. Движение блоков горной породы при крупномасштабных подземных взрывах. Ч. 1. Экспериментальные данные / Г.Г. Кочарян, A.A. Спивак // ФТПРПИ. 2001. - № 1. - С. 71 - 83.

77. Кратч Г. Сдвижение горных пород и защита подрабатываемых сооружений: пер. с нем. / Г. Кратч. М.: Недра, 1978. - 494 с.

78. Крупенников Г.А. Горнотехнические и механико-статистические критерии выбора аналитических методов исследования проблем горной геомеханики / Г.А. Крупенников // Тр. ВНИМИ. 1970, № 76. - С. 33 - 55.

79. Кузнецов Г.Н. Исследование предельных состояний хрупкого материала в различных условиях трехосного сжатия / Г.Н. Кузнецов, М.Н. Будько // Труды ВНИМИ. 1968. - Т. 70. - С. 58 - 63.

80. Кузнецов Г.Н. Механические свойства горных пород / Г.Н. Кузнецов. М.: Углетехиздат, 1947. - 154 с.

81. Кузнецов Г.Н. Предельные состояния твердых горных пород с учетом пространственной ориентировки поверхностей ослабления / Г.Н. Кузнецов // Труды ВНИМИ. 1967. - № 43. - С. 98 - 112.

82. Кузнецов С.В. Горное давление и характерные особенности сдвижения горных пород при разработке пластообразных залежей / С.В.

83. Кузнецов, В.А. Трофимов // Тр. Междунар. науч. конф. 14-15 мая 2006г. / ИФМГП Нац. АН Кыргызской республ. Бишкек, 2006. - С. 93 - 104.

84. Кузнецов C.B. Напряженное состояние горных пород и давление на междукамерные целики / C.B. Кузнецов // ФТПРПИ. 1997. - № 5. - С. 60 - 67.

85. Кузнецов C.B. Решение основной задачи о напряжениях и смещениях вокруг отработанного по простиранию участка пласта / C.B. Кузнецов // ФТПРПИ. 2000. - № 5. - С. 24 - 28.

86. Кузнецов С.Т. Методическое пособие по изучению слоистости и прогнозу расслаиваемости осадочных пород: метод, пособ. / С.Т. Кузнецов, И.Н. Воронин. Л.: ВНИМИ, 1967. - 62 с.

87. Кузнецов С.Т. Проявление горного давления при применении механизированных крепей / С.Т. Кузнецов и др.. М.: Недра, 1966. -318 с.

88. Курленя М.В. Методы математического моделирования подземных сооружений / М.В. Курленя, В.Е. Миренков. Новосибирск: Наука, 1994.- 188 с.

89. Курленя М.В. Методы расчета подземных сооружений / М.В. Курленя, В.Е. Миренков. Новосибирск: Наука, 1986. - 232 с.

90. Курленя M.B. Напряженно-деформированное состояние горных пород в поле сил тяжести / М.В. Курленя, В.Е. Миренков // ФТПРПИ. -1995.-№6.-С. 3-8.

91. Курленя М.В. Напряженное состояние породных массивов в верхних слоях земной коры / М.В. Курленя, Г.И. Кулаков // ФТПРПИ. -1998. № 3. - С. 3 - 9.

92. Курленя М.В. О "динамическом поведении "самонапряженных" блочных сред. Ч. I: Одномерная механико-математическая модель / М.В. Курленя и др. // ФТПРПИ. 2001. - № 1. - С. 3 - 11.

93. Курленя М.В. О методе расчета напряженно-деформированного состояния массива горных пород с учетом контакта кровли и почвы выработанного пространства / М.В. Курленя, В.М. Серяков // ФТПРПИ. -1997.-№5. -С. 14-23.

94. Курленя М.В. Современные проблемы нелинейной геомеханики / М.В. Курленя, В.Н. Опарин // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли. Новосибирск: СО РАН, 1999. - С. 5 - 20.

95. Курленя М.В. Техногенные геомеханические поля напряжений / М.В. Курленя, В.М. Серяков, A.A. Еременко. Новосибирск: «Наука», 2005.-264 с.

96. Куссель В. Техника для управления производственным процессом при разработке месторождений на примере системы управления с визуализацией лавы / В. Куссель // Уголь. 2004. - № 5. - С. 9 -15.

97. Лаврик В.Г. Взаимодействие геомеханических и газодинамических процессов при интенсивной отработке пологих газоносных пластов / В.Г. Лаврик, С.Р. Ногих, М.И. Радиковский. -Новокузнецк: АОУК "Кузнецкуголь", препринт № 57,1988. 13 с.

98. Леонтьев A.B. Методика подготовки данных для решения трехмерных геомеханических задач / A.B. Леонтьев, Л.А. Назаров, Л.А. Назарова // ФТПРПИ. 1997. - № 3. - С. 19-21.

99. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела / С.Г. Лехницкий. М.: Наука, 1977. - 415 с.

100. Либерман Ю.М. Давление на крепь капитальных выработок / Ю.М. Либерман. М.: Наука, 1969. - 118 с.

101. Линьков A.M. Гиперсингулярные уравнения в задачах о блочных системах и телах с трещинами / A.M. Линьков // Информационно-математические модели горн, предприятий. Кемерово, 1994. - С. 66 - 72.

102. Линьков A.M. Метод решения трехмерных задач о пластовых выработках и геологических нарушениях / A.M. Линьков, В.В. Зубков, М.А. Хеиб // ФТПРПИ. 1997. - № 4. - С. 3 - 25.

103. Линьков A.M. Численное моделирование деформирования пород при сжатии / A.M. Линьков, A.A. Доброскок // ФТПРПИ. 2001. - № 4. -С. 36-48.

104. Лурье А.И. Нелинейная теория упругости / А.И. Лурье. М.: Наука, 1980,- 512 с.

105. Лурье А.И. Теория упругости / А.И. Лурье. М.: Наука, 1970. -940 с.

106. Методика выбора рациональных параметров технологических схем очистной выемки пологих угольных пластов гидрошахт Кузбасса. -Новокузнецк, 1988. 139 с.

107. Методы и средства решения задач горной геомеханики / Г.Н. Кузнецов и др.. М.: Недра, 1987. - 248 с.

108. Микромеханическая модель разрушения горных пород в условиях трехосных напряжений = Yantu gongcheng xuebao / Li Guang-ping, Tao Zhen-yu // Chin. J. Geotechn. Eng. 1995. - 17, № 1. - C. 24 - 31. - Кит.

109. Михайлов A.M. Программа расчета упругих напряжений вокруг выработки в пологопадающем пласте в трехмерной постановке / A.M. Михайлов // ФТПРПИ. 1996. - № 3. - С. 27 - 34.

110. Морозов Е.М. Метод конечных элементов в механике разрушения / Е.М. Морозов, Г.П. Никишков. М.: Наука, 1980. - 256 с.

111. Мосинец В.Н. Разрушение трещиноватых и нарушенных горных пород / В.Н. Мосинец, A.B. Абрамов. М.: Недра, 1982. - 248 с.

112. Мустафин М.Г. Оценка напряженного состояния в окрестности выработок с учетом блочного строения массива горных пород / М.Г. Мустафин // Геомеханика в горном деле: тез. докл. Междунар. конф. -Екатеринбург, 2000. С. 68 - 70.

113. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости / Н.И. Мусхелишвили. М.: Наука, 1966.-707 с.

114. Мюррель С.А. Критерий хрупкого разрушения / С.А. Мюррель // Механика горных пород. М.: Недра, 1965. - С. 359 - 372.

115. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел / А. Надаи. -М.: Мир, 1969.-863 с.

116. Назаров JI.A. Определение полей напряжений и деформаций в породном массиве на основе решения обратных задач / JI.A. Назаров, J1.A. Назарова, Э.П. Шурина // ФТПРПИ. 2001. - № 1. - С. 41 - 48.

117. Назаров JI.A. Оценка времени подготовки динамического события в блочном массиве на основе реологических моделей / JI.A.

118. Назаров, JI.А. Назарова, П.Г. Дядьков // ФТПРПИ. 2001. - № 6. - С. 13 -24.

119. Назарова Л.А. Напряженное состояние наклонно-слоистого массива горных пород вокруг выработки / Л.А. Назарова // ФТПРПИ. -1985.-№2, С. 33-37.

120. Немчин Н.П. Об учете неупругого разрыхления в теории горного давления / Н.П. Немчин // ФТПРПИ. -1971. № 3. - С. 13-18.

121. Николаевский B.H. Деформации геоматериалов и пористых сред / В.Н. Николаевский // Изв. АН СССР, ММТ. 1982, № 2- С. 92 - 109.

122. Николаевский В.Н. Механика пористых и трещиноватых сред /

123. B.Н. Николаевский. -М.: Недра, 1984.-232 с.

124. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред: пер. с англ. / Дж. Оден. М.: Мир, 1976. - 464 с.

125. Опарин В.Н. О динамическом поведении напряженных блочных сред. Ч. II: Сравнение теоретических и экспериментальных данных / В.Н. Опарин, Е.Г. Балмашнова, В.И. Востриков // ФТПРПИ. 2001. - № 5.1. C. 12-17.

126. Орехов В.Г. Механика разрушений инженерных сооружений и горных массивов / В.Г. Орехов, М.Г. Зерцалов. M.: АСВ, 1999. - 330 с.

127. Орлов А.А. Крепление и управление кровлей в комплексно-механизированном забое / А.А. Орлов. С.Г. Баранов, Б.К. Мышляев. М.: Недра, 1993.-284 с.

128. Павлова JI.Д. Алгоритм прогноза напряженно-деформированного состояния и разрушения горных пород в окрестности подготовительной выработки / Л.Д. Павлова // Известия вузов. Горный журнал.-2003.-№ 1.-С. 59-63.

129. Павлова Л.Д. Геометрическая дискретизация на конечные элементы, конгруэнтные по форме и размерам структурным блокам углепородного массива / Л.Д. Павлова // ГИАБ. 2004. - №4. - С. 298 - 301.

130. Павлова Л.Д. Геомеханическое состояние углепородного массива в окрестности сопряжений горных выработок / Л.Д. Павлова, Т.В. Петрова, В.Н. Фрянов Новокузнецк: СибГИУ, 2002. - 202 с.

131. Павлова Л.Д. Исследование влияния глубины залегания и мощности угольного пласта на распределение параметров напряженно-деформированного состояния углепородного массива / Л.Д. Павлова // ГИАБ. 2004.-№ 5. - С. 302 - 304.

132. Павлова Л.Д. Исследование влияния угла падения угольного пласта на распределение подрабатываемых пород кровли / Л.Д. Павлова // ГИАБ. 2005. - № 6. - С. 142 - 148.

133. Павлова Л.Д. Моделирование блочного обрушения горных пород с последовательным накоплением повреждений / Л.Д. Павлова, В.Н. Фрянов // ГИАБ. 2004. - № 3. - С. 202 - 205.

134. Павлова Л.Д. Моделирование геомеханических процессов в разрушаемом углепородном массиве / Л.Д. Павлова Новокузнецк: СибГИУ 2005.-239 с.

135. Павлова Л.Д. Моделирование пространственного распределения смещений пород кровли при взаимном влиянии горных выработок на сближенных пластах / Л.Д. Павлова, В.Н. Фрянов // ГИАБ. Тематич. прил. Физика горных пород. 2006. - С. 245 - 251.

136. Павлова Л.Д. Модель блочного обрушения пород кровли при отработке свиты угольных пластов / Л.Д. Павлова, В.Н. Фрянов // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли: Труды Междунар. конф. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2004. - С. 428 - 432.

137. Павлова Л.Д. Настройка параметров расчетной модели количественного прогнозирования геомеханических процессов в разрушаемом углепородном массиве по результатам шахтных исследований / Л.Д. Павлова // ГИАБ. 2004. - № 2. - С. 281 - 283.

138. Павлова JI.Д. Настройка пространственной модели разрушения горных пород по результатам испытаний на контактную прочность / Л.Д. Павлова // Известия вузов. Горный журнал. 2004. - № 6. - С. 94 - 97.

139. Павлова Л.Д. Настройка пространственной расчетной модели определения геомеханических параметров в разрушаемом углепородном массиве / Л.Д. Павлова // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2004. - № 3. - С. 6 -10.

140. Павлова Л.Д. Оценка влияния угольных целиков на распределение параметров НДС углепородного массива при отработке свиты пластов / Л.Д. Павлова // ГИАБ. 2005. - № 11. - С. 40 - 44.

141. Павлова Л.Д. Прогноз параметров зон разрушения подработанных пород кровли пласта на основе энергетической деформационной теории / Л.Д. Павлова, В.Н. Фрянов // ГИАБ. 2004. -№9.-С. 125- 127.

142. Павлова Л.Д. Пространственная расчетная модель блочного обрушения подработанных пород кровли угольного пласта / Л.Д. Павлова // Известия вузов. Горный журнал. 2004. - № 5. - С. 105- 108.

143. Павлова Л.Д. Пространственная расчетная модель динамического блочного обрушения горных пород с последовательным накоплением повреждений / Л.Д. Павлова, В.Н. Фрянов // Компьютерные учебные программы и инновации. 2004. - № 6 - С. 40.

144. Павлова Л.Д. Разработка алгоритма прогноза напряженно-деформированного состояния в окрестности подготовительного забоягорной выработки / Л.Д. Павлова, А.Г. Скуров // ГИАБ. 2002. - №4. -С. 125 - 126.

145. Павлова Л.Д. Расчет параметров опорного давления в угольном пласте / Л.Д. Павлова // ГИАБ. 2006. - № 4. - С. 57 - 60.

146. Панасюк В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами / В.В. Панасюк. Киев: Наукова Думка, 1968. - 246 с.

147. Партон В.З. Динамика хрупкого разрушения / В.З. Партон, В.Г. Борисковский. М.: Машиностроение, 1988. - 239 с.

148. Партон В.З. Динамическая механика разрушения / В.З. Партон, В.Г. Борисковский. М.: Машиностроение, 1985. - 263 с.

149. Петухов И.М. Горные удары на угольных шахтах / И.М. Петухов. -М.: Недра, 1972.-221 с.

150. Петухов И.М. Механика горных ударов и выбросов / И.М. Петухов, A.M. Линьков. М.: Недра, 1983. - 280 с.

151. Ползучесть осадочных горных пород / Ж.С. Ержанов и др.; под ред. Ж.С. Ержанова. Алма-Ата: Наука, 1970. - 208 с.

152. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных работ на угольных месторождениях / Межотраслевой науч. центр ВНИМИ. СПб., 1998. - 291 с.

153. Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах: Сборник документов / А.И. Субботин и др.. М: Государственное предприятие НТЦ по безопасности в промышленности Госпртехнадзора России, 2000. - 320 с.

154. Проскуряков H.M. Управление состоянием массива горных пород / Н.М. Проскуряков. М.: Недра, 1991. - 368 с.

155. Протодъяконов М.М. Гипотеза разрушения углей и пород при объемном напряженном состоянии / М.М. Протодъяконов, B.C. Вобликов // Труды ИГД АН СССР. 1955. - Т.2. - С. 125 - 128.

156. Протодъяконов М.М. Полная система реологических схем горных пород / М.М. Протодъяконов, Н.Ф. Ренжиглов // Проблемы реологии горных пород. Киев: Наукова думка, 1970. - С. 277 - 285.

157. Протодьяконов М.М. Трещиноватость и прочность горных пород в массиве / М.М. Протодьяконов, С.Е. Чирков. М.: Наука, 1967. - 108 с.

158. Прочность и деформируемость горных пород / Ю.М. Карташов и др.. М.: Недра, 1979. - 269 с.

159. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела / Ю.Н. Работнов М.: Наука, 1979. - 744 с.

160. Работнов Ю.Н. Ползучесть ? элементов конструкций / Ю.Н. Работнов. М.: Наука, 1966. - 356 с.

161. Распределение и корреляция показателей физических свойств горных пород: справ, пособие / М.М. Протодьяконов и др.. М.: Недра, 1981.- 192 с.

162. Расчет и экспериментальная оценка напряжений в целиках и краевых частях пласта угля: метод, указ. / под ред. проф. И.М. Петухова. -Ленинград: ВНИМИ, 1973. 130 с.

163. Расчетные методы в механике горных ударов и выбросов: справ, пособие / И.М. Петухов и др.. М.: Недра, 1992. - 256 с.

164. Расчетные методы в механике горных ударов и выбросов: Справ, пособие / И.М. Петухов, A.M. Линьков, B.C. Сидоров, М.Г. Мустафин. -М.: Недра, 1992.-256 с.

165. Рац М.В. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород / М.В. Рац, С.Н. Чернышев. М.: Недра, 1970. - 103 с.

166. Рева В.Н. Критерии устойчивости подземных выработок при зональной дезинтеграции горных пород / В.Н. Рева // ФТПРПИ. 2002. -№ 1.-С. 35-38.

167. Рева В.Н. Поддержание горных выработок / В.Н. Рева, О.И. Мельников, В.В. Райский. М: Недра, 1995. - 270 с.

168. Ревуженко А.Ф. Задача о формировании системы параллельных трещин в хрупком слое / А.Ф. Ревуженко, C.B. Клишин // ФТПРПИ. -2001.-№2.-С. 58-68.

169. Ревуженко А.Ф. Об учете дилатансии в основных справочных формулах механики сыпучих сред / А.Ф. Ревуженко, С.Б. Стажевский // ФТПРПИ. 1986. - № 4. - С. 13 -16.

170. Редькин В.А. Естественное поле напряжений горного массива блочной структуры / В.А. Редькин, В.В. Кулагин // Напряженно-деформированное состояние массивов горных пород. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1988.-С. 120-124. . .

171. Руппенейт K.B. Введение в механику горных пород / К.В. Руппенейт, Ю.М. Либерман. М.: Госгортехиздат, 1960. - 356 с.

172. Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород / К.В. Руппенейт. М.: Недра, 1975. - 223 с.

173. Руппенейт К.В. Механические свойства горных пород / К.В. Руппенейт. М.: Углетехиздат, 1956. - 324 с.

174. Рычков Б.А. Кинематические и прочностные характеристики горных пород / Б.А. Рычков // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли. Новосибирск: СО РАН, 1999. - С. 71 - 76.

175. Рынков Б.А. Условие текучести, дилатансия и разрушение горных пород / Б.А. Рынков // ФТПРПИ. 2001. - № 1. - С. 63 - 70.

176. Салганик Р.Л. Механика тел с большим с большим числом трещин / Р.Л. Салганик // Изв. АН СССР, ММТ. 1973, № 4. - С. 149 -158.

177. Сапожников В.Т. Предельное равновесие слоистой среды / В.Т. Сапожников // Тр. ВНИМИ. 1969, сб. 72. - С. 86 - 100.

178. Свойства горных пород и методы их определения / Е.И. Ильницкая и др.. М.: Недра, 1969. - 392 с.

179. Сдвижение горных пород и земной поверхности в главнейших угольных бассейнах СССР / ВНИМИ; под ред. М.В. Короткова. М.: Углетехиздат, 1958. - 250 с.

180. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов / Л. Сегерлинд. М.: Мир, 1979. - 392 с.

181. Серяков В.М. Моделирование процесса деформирования подработанного горного массива / В.М. Серяков // Численные методы решения задач теории упругости и пластичности. Новосибирск, 1995. -С. 184- 189.

182. Серяков В.М. Об одном подходе к расчету напряженно-деформированного состояния массива горных пород в окрестности выработанного пространства / В.М. Серяков // ФТПРПИ. 1997. - № 2. -С. 14-21.

183. Серяков В.М. Расчет напряжений и деформаций в слоистом массиве горных пород с помощью МКЭ / В.М. Серяков, A.C. Ягунов // Аналитические и численные исследования в механике горных пород: сб. науч. тр. ИГД СО АН СССР. Новосибирск, 1981. С. 77 - 84.

184. Серяков В.М. Расчет процессов разрушения в слоистом горном массиве / В.М. Серяков, A.C. Ягунов // ФТПРПИ. 1991. - № 3. -С. 28-35.

185. Скуров А.Г. Алгоритм прогноза напряженно-деформированного состояния углепородного массива в зоне механического разрушения угля в проходческом забое / А.Г. Скуров, Л.Д. Павлова // ГИАБ. 2002. - № 5. -С. 65 - 67.

186. Слесарев В.Д. Механика горных пород / В.Д. Слесарев. М.: Углетехиздат, 1948. - 440 с.

187. Слесарев В.Д. Определение оптимальных размеров целиков различного назначения / В.Д. Слесарев. М.: Углетехиздат, 1948. - 156 с.

188. Слесарев В.Д. Разработка свиты пластов / В.Д. Слесарев. М.: Углетехиздат, 1948. - 184 с.

189. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды / В.В. Соколовский. -М.: Физматгиз, 1960. 244 с.

190. Соколовский В.В. Теория пластичности / В. В. Соколовский. -М.: Высшая школа, 1969. 608 с.

191. Соловицкий А.Н. Об аппроксимации блочного массива горных пород для оценки его напряженного состояния / А.Н. Соловицкий // Маркшейдерский вестник. 2003. - № 3. - С. 74 - 76.

192. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород / под ред. Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, М.М. Протодьяконова. М.: Недра, 1975.-279 с.

193. Справочное пособие по выпускаемому и готовящемуся к серийному производству горношахтному оборудованию с оценкой его технического уровня до 2000г. / A.B. Хорина и др.. М.: ЦНИЭИуголь, 1990.- 198 с.

194. Ставрогин А.Н. Механика деформирования и разрушения горных пород / А.Н. Ставрогин, А.Г. Протосеня. М.: Недра, 1992. - 224 с.

195. Ставрогин А.Н. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах / А.Н. Ставрогин, А.Г. Протосеня. М.: Недра, 1985.-271 с.

196. Ставрогин А.Н. Статистические основы прочности и деформации горных пород при сложном напряженном состоянии / А.Н. Ставрогин //ФТПРПИ. 1974, № 4. - С. 3 - 29.

197. Стренг Г. Теория метода конечных элементов / Г. Стренг, Дж. Фикс. -М.: Мир, 1977. 349 с.

198. Сырников Н.М. О напряженном состоянии структурно неоднородного горного массива в окрестности подземных сооружений / Н.М. Сырников, В.Н. Родионов // ФТПРПИ. 1996. - № 6. - С. 31 - 43.

199. Сырников Н.М. Об устойчивости структурно неоднородного горного массива в окрестности подземного сооружения / Н.М. Сырников, В.Н. Родионов // Проблемы механики горных пород. СПб, 1997. - С. 409 -414.

200. Таланов A.B. Расчет деформационных свойств трещиноватых горных пород с учетом дополнительного разрушения / A.B. Таланов, Б.М. Тулинов // Изв. АН СССР, Физика земли. 1987, № 6. - С. 21 - 28.

201. Тимошенко С.П. Теория упругости: пер. с англ. / С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. М.: Наука, 1975. - 576 с.

202. Трехмерная численная модель неодинаковых элементов для статического и динамического анализа горных пород / Lu Jun, Zhang Chuhan, Wang Guanglun // Qinghua daxue xuebao // J. Tsinghua Univ. 1996. -36, № 10.-C. 98 - 104.-Кит.

203. Трубецкой K.H. Напряженное состояние и разрушение контактов пласта с вмещающими породами при проведении очистной выработки // К.Н. Трубецкой, C.B. Кузнецов, В.А. Трофимов // ФТПРПИ. 2001. - № 4. -С. 7-16.

204. Управление горным давлением при разработке пологих пластов с труднообрушаемой кровлей на шахтах Кузбасса / С.И. Калинин и др.. -Кемерово: Кемеровское книжное изд., 1991. 247 с.

205. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике / А.Б. Фадеев. М.: Недра, 1987. - 221 с.

206. Фармер Я. Выработки угольных шахт: пер. с англ. / Я. Фармер. -М.: Недра, 1990.-269 с. .

207. Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна: Справочник / Г.Г. Штумпф и др.. М.: Недра, 1994. - 447 с.

208. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела /А.П. Филин. Т.1.-М.: Наука, 1975.- 832 с.

209. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок / Г.Л. Фисенко. М.: Недра, 1976. - 272 с.

210. Хилл Р. Математическая теория пластичности: пер. с англ. / Р. Хил л М.: Гостехиздат, 1958. - 381 с.

211. Хозяйкина Н.В. Закономерности обрушения пород кровли лав, вмещающих пласт прочных горных пород / Н.В. Хозяйкина // Горн, инф.-анал. бюл. / Моск. гос. горн. ун-т. 2004. - № 1. - С. 174 - 178.

212. Хорин В.Н. Расчет и конструирование механизированных крепей / В.Н. Хорин. М.: Недра, 1988. - 255 с.

213. Цимбаревич П.М. Механика горных пород / П.М. Цимбаревич. -М.: Углетехиздат, 1948. 184 с.

214. Цыганков С.С. О преимущественных размерах и формах блоков / С.С. Цыганков // ФТПРПИ. 2000. - № 1. - С. 36 - 43.

215. Чанышев А.И. К проблеме разрушения деформируемых сред. Ч. II: Обсуждение результатов аналитических решений / А.И. Чанышев // ФТПРПИ. 2001. - № 4. - С. 57 - 66.

216. Чанышев А.И. К проблеме разрушения деформируемых сред. 4.1: Основные уравнения / А.И. Чанышев // ФТПРПИ. 2001. - № 3. - С. 53 -67.

217. Черданцев Н.В. Некоторые трехмерные и плоские задачи геомеханики / Н.В. Черданцев, В.Ю. Изаксон // Кемерово: КузГТУ, 2004. -189 с.

218. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения / Г.П.Черепанов. -М.: Наука, 1974.-640 с.

219. Черняк И.Л. Повышение устойчивости подготовительных выработок / И.Л. Черняк.- М.: Недра, 1993. 256 с.

220. Черняк И.Л. Управление состоянием массива горных пород / И.Л. Черняк, С.А. Ярунин. М.: Недра, 1995. - 395 с.

221. Шемякин Е.И. О паспорте прочности горных пород / Е.И. Шемякин // Измерение напряжений в массиве горных пород. -Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1978. Ч. 1. С. 9 - 21.

222. Шклярский М.Ф. Динамика опорного давления на пластах с труднообрушаемыми кровлями / М.Ф. Шклярский, В.П. Глушихин // Горное давление в капитальных, подготовительных и очистных выработках. Л.: ВНИМИ, 1982. - С. 50-55.

223. Якоби О. Практика управления горным давлением: пер. с нем. / О. Якоби. М: Недра, 1987. - 566 с.

224. Яковлев Д.В. Об управлении состоянием массива горных пород / Д.В. Яковлев, Ф.Н. Воскобоев, С.Т. Кузнецов // Горн. вест. 1998. - №4. -С. 104- 108.

225. Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов / B.C. Ямщиков. М.: Недра, 1982. - 296 с.