Геомеханическое обоснование рекомендаций по совместной отработке удароопасных рудных залежей рудников Талнаха тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат наук Анохин, Александр Геннадьевич

• Анохин, Александр Геннадьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Анохин, Александр Геннадьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение

Глава 1 Состояние изученности вопроса

1.1 Горно-геологические и горнотехнические особенности Норильского промышленного района

1.2 Современные представления напряженного состояния тектонически нарушенного массива горных пород

1.3 Анализ существующих способов отработки сближенных пластов полезных ископаемых

1.4 Актуальность проблемы и задачи исследований

Глава 2 Методика исследований

2.1 Основные положения

2.2 Методика шахтных исследований

2.3 Методика лабораторных исследований

Глава 3 Исследование и установление закономерностей напряженно-деформированного состояния рудной интрузии рудников Талнаха

3.1 Результаты и анализ исследований напряженного состояния рудной интрузии при генезисе Талнахского рудного узла

3.2 Результаты и анализ исследований напряженного состояния рудной интрузии рудников Талнаха при ведении очистных работ

3.3 Результаты и анализ исследований деформационного состояния рудной интрузии рудников Талнаха при ведении очистных работ

Глава 4 Геомеханическое обоснование рекомендаций по совместной отработке сближенных удароопасных рудных залежей рудников Талнаха

Заключение

Список литературы

Приложение Экономический эффект от внедрения рекомендаций по совместной отработке рудных залежей на рудниках Талнаха

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геомеханическое обоснование рекомендаций по совместной отработке удароопасных рудных залежей рудников Талнаха»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы.

В геологическом плане рудная интрузия Талнахского рудного узла Октябрьского и Талнахского месторождений представляет собой последовательно залегающие друг над другом пластообразные мощные залежи богатых, медистых и вкрапленных руд, разделенных между собой хлоритовыми оторочками или безрудными прослоями незначительной мощности. В рудной интрузии прослеживаются почти все уровни трещиноватости от крупных разрывов до систем макро- и микротрещин, которые оказывают влияние на формирование региональных полей гравитационных и тектонических напряжений. Рудная интрузия Октябрьского и Талнахского месторождений не зависимо от глубины разработки отнесена к склонной к горным ударам, а с глубины разработки 700 м и ниже к опасной по горным ударам.

В настоящее время отработка рудных залежей интрузии рудниками Талнахского промышленного района проводится в восходящем порядке, который предусматривает последовательную выемку богатых руд, затем медистых и, в последнюю очередь, вкрапленных руд с управлением кровлей твердеющей закладкой. Такой способ отработки интрузии не исключает формирование зон опасных деформаций и напряжений, требует большого объема строительства капитальных и подготовительных выработок и проведения комплекса горных мер по сохранению их эксплуатационного состояния, а также по исключению динамических форм проявления горного давления при выемке руд. Кроме того, в ближайшие годы на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» ожидается сокращение объемов добычи руды вследствие снижения подготовленных запасов богатых руд.

В сложившихся геологических и горнотехнических условиях повышение безопасности и эффективности горных работ рудников Талнахского рудного узла может быть достигнуто за счет совместной отработки богатых, медистых и вкрапленных руд, реализация которой представляет собой решение сложной горно-геомеханической задачи.

Исследованию напряженно-деформированного состояния горного массива, попадающего в зону влияния горных работ, посвящены работы ученых: С.Г. Авершина, А.Г. Акимова, В.В. Аршавского, Н.С. Булычева, А.П. Господари-кова, В.А. Звездкина, В.П. Зубова, Г.Н. Кузнецова, В.К. Климко, О.В. Ковалева, A.A. Козырева, В.Н. Опарина, В.Д. Палия, И.М. Петухова, А.Г. Протосени, М.А. Розенбаума, И.Ю. Рассказова, В.Г. Селивоника, B.C. Сидорова, А.П. Тап-сиева, B.JT. Трушко, A.A. Филинкова, А.Н. Шабарова и многих других.

В этих работах отражены важнейшие положения механики горных пород и массивов, составляющих основу ее современного состояния. Тем не менее, геомеханическое состояние рудной интрузии при совместной отработке совместно залегающих пластобразных мощных залежей разносортных руд недостаточно изучено, особенно на рудных месторождениях, отнесенных к склонным и опасным по горным ударам. До сих пор при разработке регламентов и проектов отработки рудной интрузии Октябрьского и Талнахского месторождений используются ранее полученные закономерности напряженно-деформированного состояния горного массива при отработке одиночных мощных рудных залежей и опыт отработки свиты угольных пластов. Полученные закономерности не могут быть в полной мере использованы при разработке способов совместной отработки разносортных руд рудников Талнаха, как из-за специфики горно-геологических условий их залегания, так и различия прочностных и деформационных характеристик руд интрузии. Поэтому исследовательские работы, связанные с повышением безопасности и эффективности отработки рудной интрузии рудников Талнаха, залегающей в сложных горно-геологических условиях, являются своевременными и актуальными.

В связи с этим, основной темой работы стало исследование геомеханического состояния тектонически нарушенной рудной интрузии в условиях повышенных деформаций и напряжений и разработка на этой основе рекомендаций о безопасной и эффективной совместной отработке рудных залежей рудников Талнаха.

Цель работы. Геомеханическое обоснование рекомендаций по совместной отработке удароопасных рудных залежей рудников Талнаха.

Идея работы. Геомеханическое обоснование безопасной и эффективной отработки рудной интрузии рудников Талнаха должно базироваться на закономерностях формирования гравитационно-тектонического поля напряжений и учете совместного расположения выемочных фронтов рудных залежей друг относительно друга.

Основные задачи исследований:

- исследовать закономерности формирования напряженного состояния массива рудной интрузии с учетом геолого-структурных и горнотехнических особенностей рудников Талнаха;

-исследовать характер изменения напряженно-деформированного состояния массива рудной интрузии при последовательной и совместной выемке богатых, медистых и вкрапленных руд с учетом глубины ведения очистных работ;

- разработать рекомендации по совместной отработке рудных залежей богатых, медистых и вкрапленных руд рудников Талнаха.

Методы исследований. Анализ и обобщение сведений, содержащихся в литературных и фондовых источниках, натурные наблюдения процессов сдвижения и напряженно-деформированного состояния массива горных пород, натурные и лабораторные исследования и аналитическая обработка полученных результатов исследований.

Научная новизна работы:

1. Установлено, что в условиях рудников Талнаха дезинтеграция рудной интрузии разрывными тектоническими нарушениями формирует неоднородное поле естественных напряжений.

2. Доказано, что в условиях совместной отработки рудных залежей интрузии рудников Талнаха напряженное состояние интрузии, не исключающее проявление горных ударов, начинает формироваться на глубине залегания интрузии 600 м и ниже.

3. Установлено, что в условиях совместной отработки рудных залежей рудников Талнаха напряженное состояние рудной интрузии, не исключающее горные удары, зависит от взаимного расположения очистных фронтов рудных залежей.

Основные защищаемые положения:

1. В приразрывной зоне тектонических нарушений рудной интрузии рудников Талнаха формируются области с концентрацией пониженных (менее уН) и повышенных напряжений (до 3,5 уН), протяженность которых может достигать от 4 до 20 м и более.

2. Геодинамически опасные зоны при совместной отработке рудных залежей тектонически нарушенной рудной интрузии рудников Талнаха начинают формироваться с глубины залегания интрузии 600 м и ниже.

3. Для безопасной и эффективной совместной отработки рудных залежей интрузии рудников Талнаха следует применять нисходящий и восходящий порядок выемки рудных залежей при взаимном расположении очистных фронтов рудных залежей друг относительно друга при нисходящем порядке отработки рудных залежей не менее 15 м и при восходящем порядке не менее 30 м.

Практическая значимость значение работы:

- разработаны рекомендации по выбору порядка и способов совместной отработки рудных залежей интрузии Октябрьского и Талнахского месторождений, отнесенных к опасным по горным ударам;

- разработаны параметры безопасных и эффективных технологических схем совместной отработки богатых, медистых и вкрапленных руд рудников Таланаха.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций подтверждается значительным объемом шахтных и лабораторных исследований, применением современных методов обработки экспериментальных данных и анализом геомеханического состояния массива интрузии, а также положительными результатами промышленного внедрения рекомендаций на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на международной конференции «Проблемы и перспективы развития горных наук» (Новосибирск, 2004), на международной конференции «Инновационные направления в проектировании горнодобывающих предприятий» (Санкт-Петербург, 2010 г.), на горной секции Горно-геологического управления ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» (Норильск, 2005-2012 гг.), на научно-техническом совете Научного центра геомеханики и проблем горного производства Горного университета (Санкт-Петербург, 2003-2012 гг.).

Реализация результатов работы. Разработанные рекомендации по совместной отработке рудных залежей рудников Талнаха используются:

- проектными организациями «ООО Институт «Гипроникель», институт «Норильскпроект» при разработке регламентов выемки запасов богатых, медистых и вкрапленных руд Октябрьского и Талнахского месторождений;

-рудниками ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» при разработке комплекса горных мер, обеспечивающих безопасные условия отработки богатых, медистых и вкрапленных руд на удароопасных участках рудных залежей.

Личный вклад автора заключается: в постановке цели, задач и разработке методики исследований; в личном участии в организации и проведении экспериментальных работ на рудниках «Октябрьский», «Таймырский», «Комсомольский»; в исследованиях процессов сдвижения породного массива и напряженно-деформированного состояния интрузии; в анализе результатов наблюдений, выводе основных научных результатов; в разработке и внедрении рекомендаций по отработке рудных залежей интрузии рудников ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель».

Публикации. Основные результаты диссертационной работы содержатся в 5 научных трудах (все в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России).

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения. Содержит 107 страниц текста, 34 рисунка, библиографический список из 108 наименований, 6 таблиц и 1 приложение на 2 страницах.

Автор искренне благодарен научному руководителю д.т.н. А.Н. Шабарову, к.т.н. В.А. Звездкину за внимание и ценные советы при подготовке и написании диссертационной работы.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА

1.1 Горно-геологические и горнотехнические особенности Норильского промышленного района

Развитие горнорудной промышленности России в значительной степени связано с разработкой пластообразных рудных залежей. К таким месторождениям относятся Северо-Уральское месторождение бокситов, Миргалимсайское месторождение полиметаллических руд, железорудные месторождения Урала, месторождение Норильского района и другие.

При всем многообразии условий залегания, строения, структуры, физико-механических характеристик руд и вмещающих пород у них есть ряд существенных общих признаков, позволяющих их отнести к одной группе по применяемым системам разработки, условиям применения, проведения и поддержания горных выработок. Кроме того следует отметить, что отработка этих месторождений в настоящее время ведется на достаточно больших глубинах, предельно напряженное состояние рудоносной части, интрузии которых не исключает вероятность проявления горного давления в динамической форме.

Это требует применения специального порядка отработки рудных залежей интрузии, разгрузки ее от высоких напряжений при проходке и охране горных выработок различного назначения.

В Талнахском рудном узле выделяются два крупных месторождения медно-никелевых руд: Талнахское и Октябрьское месторождение (рисунок 1.1).

Месторождения Талнахского рудного узла генетически и пространственно тяготеют к единому сложному по форме интрузивному массиву, называемому Талнахской дифференцированной рудоносной интрузией. В пределах рудоносной интрузии выявлены четыре ветви: Юго-Западная (или Центральная), Северо-Восточная, Северо-Западная и Хараелахская. Не исключено, что дальнейшими разведочными работами будут обнаружены и другие ответвления от Талнахского рудоносного интрузивного массива.

Лмбарнинское

месторождение^ подземных во^-МесшрЪ^с^е Кайеркайское

Месторождение \

I - •

Каларго

Месторождение горы Черна*

Кр'галахское месторождение подземных вод

Рисунок 1.1- Схема Норильского промышленного района

Сульфидное орудинение генетически связано с крупной дифференцированной интрузией габрро-долеритов и представлено тремя основными типами руд: сплошными (наиболее богатыми), вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах нижней части интрузии, вкрапленными и прожилково-вкрапленными в породах, вмещающих интрузию (медистыми).

Сплошные руды образуют несколько пологопадающих линзо- и пластооб-разных залежей мощностью до 50 метров. Они размещаются по нижнему контакту интрузии или в подстилающих породах в непосредственной близости от интрузии.

Форма залежей - сравнительно простая, осложненная сбросами различной амплитуды или послойным расщеплением на флангах.

Контакты сплошных руд обычно четкие, относительно ровные, местами нарушенные апофизами и прожилками. Прочность связи по контакту с метаморфи-зованными осадочными породами в большинстве случаев значительна, контакт с габбро-долеритами бывает ослаблен хлоритовой оторочкой.

Вкрапленные и прожилково-вкрапленные руды в породах интрузии - пик-ритовые, такситовые и троктолитовые габбро-долериты - наиболее распространенный тип руд. Они слагают почти единый рудный горизонт мощностью до 90 м, который в плане перекрывает сплошные руды.

Главные структурные элементы района - глубинный Норильско-Хараелах-ский разлом, Горный сброс и Большой Горст и их оперяющие тектонические нарушения, которые определяют блоковое строение Талнахского рудного узла. Характеристика тектонических нарушений Талнахского рудного узла приведена в таблице 1.1 [1].

Породы и руды Талнахского рудного узла характеризуются сильно развитой тектонической трещиноватостью. Наиболее трещиноваты рассланцованные породы Тунгусской серии, наименее плитчатые карбонатные породы девона и габбро-долериты верхней половины рудоносной интрузии.

1.1- Характеристика тектонических нарушений Талнахского рудного узла

Порядок блока Масштабность проявлений тектонических нарушений Амплитуда смещения Протяженность в плане

абсолютная, м относительная, доли мрт абсолютная, м Относительная, доли Ьрт

I Определяют основные черты тектоники месторождения более 20 более 1 более 3-5 тысяч более 3

II Определяют тектонику отдельных частей месторождения, не пересекают разрывы I порядка 10-20 0,5-1 100-3000 0,2-3

III Определяют тектонику отдельных частей полей рудников, не пересекают разрыв 1-П порядков 2-10 0,1-0,5 25-100 0,05-0,2

IV Определяют тектонику отдельных участков рудников, переходные от разрывов III порядка к крупным тектоническим трещинам, подчинены разрывам 1-Ш порядков не более 1 менее 1 Менее 25 менее 0,05

- средняя мощность рудного тела; Ьрх - средняя протяженность рудного тела

По трещинам, особенно в породах нижней части рудоносной интрузии, распространены так называемые ослабляющие минералы типа хлорита, серпентина, талька, слюд, вторичных сульфидов и т.п. С приближением к тектоническому нарушению трещиноватость руд и пород, как правило, увеличивается, образуя зону повышенной трещиноватости шириной кратной 0,5-0,8 абсолютной амплитуды смещения по данному разлому.

Прочностные и деформационные свойства руд и пород месторождения изменчивы в плане и разрезе. Наименьшей прочностью обладают породы и руды на контактах петрографических разностей. Так, например, прочность на сжатие богатых руд в зоне контакта с породами кровли в 1,5-2 раза меньше в сравнении с остальной частью рудного тела. Прочность петрографических разностей, слагающих массив Талнахского рудного узла, изменяется в достаточно широком диапазоне. Так средняя прочность руд и вмещающих их пород изменяется от 80 до 240 МПа, а модуль Юнга (деформационная характеристика) от 4,8 до 9,5 (Е-10^), МПа.

В целом руды и породы Талнахского рудного узла могут быть отнесены к прочным, высокомодульным материалам с коэффициентом хрупкости (стСж/сТраст) более 40 склонными хрупкому разрушению. По реологическим свойствам петрографические разности, слагающие массив Талнахского рудного узла, могут быть, в основном, отнесены по классификации, приведенной в работе [2], к 1 и 2 группам пород. В связи с тем, что горные породы Талнахского рудного узла являются весьма сложными вязкоупругими телами, породы первой группы характеризуются практически полным отсутствием склонности к пластичности и ползучести. При напряжениях, превышающих предельные значения, породы этой группы разрушаются, полностью теряют сцепление, характеризуются углом внутреннего трения и их состояние оценивается коэффициентом разрыхления. Так, например, сцепление руд и пород Талнахского рудного узла составляет ориентировочно 0,25 предела прочности на сжатие, а предельная деформация при одноосном сжатии и изгибе, соответственно, 4^-6 и 2-КЗ мм/м.

Породы второй группы (в основном осадочные) имеют умеренную склонность к пластическим деформациям, сохраняя при этом склонность к хрупкому разрушению. Склонность к ползучести, а, следовательно, и к релаксации напряжений, превышающих предел ползучести, создает возможность образования зон в массиве горных пород, напряжения в которых могут превышать предел ползучести. Если скорость пригрузки пород в этих зонах, вызванных, например, приближением очистных фронтов, превысит скорость релаксации напряжений, вызванной ползучестью, то в этом случае может возникнуть хрупкое разрушение с динамическими проявлениями горного давления.

Таким образом, следует констатировать, что Талнахский рудный узел представляет собой массив горных пород и руд, в котором прослеживаются почти все уровни трещиноватости от крупных разрывов до систем макро- и микротрещин. Рудная интрузия Талнахского рудного узла не зависимо от глубины разработки отнесена к склонной к горным ударам, а с глубины разработки 700 м и ниже к опасной по горным ударам.

В настоящее время отработка рудных залежей интрузии рудниками Талнахского промышленного района проводится в восходящем порядке, который предусматривает последовательную выемку богатых руд, затем медистых, и в последнюю очередь вкрапленных руд с управлением кровлей твердеющей закладкой. Такой способ отработки интрузии не исключает формирование зон опасных деформаций и напряжений, требует большого объема строительства капитальных и подготовительных выработок и горных мер по сохранению их эксплуатационного состояния, а также мер по исключению динамических форм проявления горного давления при выемке руд. Кроме того, в ближайшие годы на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» ожидается сокращение объемов добычи руды вследствие снижения подготовленных запасов богатых руд.

Качественные и количественные показатели поля естественных напряжений при отработке рудной интрузии могут существенно изменяться при принятом регламенте ведения очистных работ, предусматривающим разделение шахтного поля на части и отработку рудных залежей расходящимися меридио-

нальными, широтными фронтами или их комбинацией от разрезок в каждой шахте. Сложный характер напряженно-деформированного состояния массива рудной интрузии в этом случае связан с суперпозицией зон опорного давления и с ведением очистных работ в сокращающихся в плане участках рудной залежи.

В сложившихся геологических и горнотехнических условиях, повышение безопасности и эффективности горных работ глубоких рудников Талнаха может быть достигнуто за счет совместной отработки богатых, медистых и вкрапленных руд, реализация которой представляет собой решение сложной горно-геомеханической задачи.

1.2 Современные представления напряженного состояния тектонически нарушенного массива горных пород

Многие отечественные и зарубежные авторы придерживаются мнения, что напряженное состояние горных массивов определяется весом пород и вертикальная составляющая больше, чем горизонтальная составляющая [3-35].

Однако, многие исследователи, например, авторы работ [36, 37], в той или иной мере признают действие тектонических напряжений, существенно изменяющих баланс горизонтальных и вертикальных напряжений. Считая при этом, что остаточные тектонические напряжения обычно не имеют существенного значения, за исключением зон нарушений и сбросов

Однако в геологии по данным проявления складчатости, сбросов, надвигов и сдвигов, давно признано, что земная кора подвергалась в одних местах растягивающим, в других - сжимающим напряжениям. Вопрос, какие же нагрузки на земную кору были при этом превалирующими: горизонтальные или вертикальные, является до сих пор дискуссионным и основывается на различных гипотезах (от контракционной, пульсационной и до дрейфа материковых плит).

Согласно контракционной и пульсационной гипотезам различие в интенсивности деформаций разных частей земной коры связано с разными физическими свойствами ее отдельных частей. При этом предполагается превосходство

горизонтальных сил над вертикальными силами, а величины напряжений считаются примерно одинаковыми во всех областях.

Впервые понятие «тектоническое поле напряжений» было сформулировано в 1954 году М.В. Гзовским в работе [38]. Им же в этот период был предложен метод реконструкции палеонапряжений (ориентировки главных напряжений) по геологическим данным о трещинных структурах. Он впервые отметил связь напряжений с новейшими движениями земной коры и предложил приближенную формулу для определения величины касательных напряжений по средним градиентам вертикальных перемещений поверхности земной коры.

В работах [39,40] выделяются три типа ориентировки главных напряжений в земной коре:

1) наибольшее по абсолютной величине напряжение является сжимающим и горизонтальным (или почти горизонтальным); приблизительно вертикальное положение здесь занимает ось растяжения (или наименьшего сжатия);

2) горизонтальное напряжение (если оно сжимающее) является минимальным по абсолютной величине. Наибольшее напряжение является растягивающим и имеет горизонтальную ориентацию;

3) наибольшее сжатие и наибольшее растяжение занимают горизонтальное положение.

Первые экспериментальные данные об аномально высоких горизонтальных напряжениях, не соответствующих гравитационной гипотезе, были опубликованы в работах [41, 42].

В этих работах Н. Хастом были опубликованы обширные экспериментальные материалы по Скандинавии (Швеция, Норвегия, Финляндия), согласно которым горизонтальные напряжения увеличиваются с ростом глубины по линейному закону и быстрее, чем вертикальные.

В России результаты экспериментальных исследований в этой области геомеханики были опубликованы впервые в работах Г.А. Маркова и И.А. Турчанинова [43, 44] (результаты анализа стреляния пород и измерений в горных выра-

ботках на Кольском полуострове) и в работах С.А. Батугина и А.Г. Шаманской [45, 46] (по измерениям в горных выработках Горной Шории).

На Кольском полуострове экспериментальными исследованиями [47] были получены величины полного тензора аномально высоких напряжений в горном массиве, убедительно доказывающие превышение горизонтальных напряжений над вертикальными до пяти и более раз.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями (метод разгрузки), проведенными для условий Норильского месторождения [48-51], также отмечается превышение горизонтальных напряжений над вертикальными до трех раз. Так, например, в поле рудника «Октябрьский» горизонтальные напряжения изменялись от 39 до 65 МПа и, а вертикальные напряжения - от 20 до 24 МПа.

В связи с этим оценка напряженного состояния тектонически нарушенного массива горных пород являются актуальной проблемой и требуют дальнейших исследований.

1.3 Анализ существующих способов отработки сближенных пластов

полезных ископаемых

Вопросом изучения напряженно-деформированного состояния массива горных пород при разработке свиты полезных ископаемых занимались многие исследователи. При этом наиболее детально и достаточно подробно рассмотрено напряженно-деформированное состояние массива горных пород для условий отработки свиты угольных пластов [52-66]. При этом рассмотрено взаимовлияние очистных работ в свите полезных ископаемых не только при спокойном залегании пластовых залежей, но и в тектонически нарушенных зонах [58].

В рассмотренных выше работах определены границы и параметры влияния зон повышенного горного давления применительно к разработке свиты сближенных угольных пластов.

С позиции геомеханики степень опасности горного давления при отработке свиты пластов полезных ископаемых существенно зависит от мощности, прочно-

стных и деформационных характеристик горных пород междупластья. Прочностные и деформационные характеристики горных пород определяют качественные и количественные характеристики плотности массива междупластья.

Рассмотрим ряд работ, связанных с определением мощности междупластья, не исключающей взаимовлияние очистных работ при разработке свиты пластов полезных ископаемых.

В работе [67] геомеханическое состояние массива междупластья (зона обрушения или высота зоны трещинообразования) при отработке свиты пластовых залежей угля предлагается оценивать соотношением вынимаемой мощности пласта и коэффициента разрыхления пород. При этом высота зоны разрушительного влияния (Ир), вызванное очистными работами, лежит в пределах:

где к - коэффициент разрыхления пород; то - мощность разрабатываемого пласта, м.

В. Т. Давидянц в работе [68] на основе обработки наблюдений при разработке свиты пластов в Донбассе считает, что при мощности пород междупластья менее 10-кратной по отношению к нижележащему пласту пласты можно разрабатывать только в нисходящем порядке, а при мощности пород междупластья от 10 до 20-кратной мощности нижнего пласта пласты можно разрабатывать совместно при опережении разработки верхнего пласта, равного годовому подвиганию линии очистных забоев.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Анохин, Александр Геннадьевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания по управлению горным давлением при сплошных системах разработки с твердеющей закладкой на рудниках Норильского ГМК. -Л.: ВНИМИ, 1987. - 126 с.

2. Фисенко Г.А. Предельное состояние горных пород вокруг выработок / Г.А. Фисенко. - М.: Недра, 1979. - 272 с.

3. Шемякин Е.И., Зональная дезинтергация горных пород вокруг подземных выработок / Е.И. Шемякин, Г.А. Фисенко, М.В. Курленя и др. // Теоретические представления. - М.: ФТПРПИ, 1987. -№ 1. - С. 3-8.

4. Петухов И.М. Горные удары и борьба с ними / И.М. Петухов. - Пермское книжное издательство, 1969. - 265 с.

5. Управление горным давлением в тектонически напряженных массивах в 2-х частях /Козырев A.A., Панин В.И., Иванов В.И. и др. Апатиты, изд. Кольского научного центра РАН, 1996. 4.1 - 159с., 4.II - 162с.

6. Баклашов И.В. Механика горных пород / И.В. Баклашов, Б.А. Картозия. -М.: Недра, 1975.-271 с.

7. Козырев A.A. Тектонические напряжения в земной коре и устойчивость горных выработок / Козырев A.A., Турчанинов И.А., Марков Г.А., Иванов В.И. -Л.; Наука, 1979. -256с.

8. Leeman E.R. The determination of the complete state of stress in rock in a single boreholelaboratory and underground measurement. International journal of Rock Mechanics and Mining Sciences», 1968, vol 5, № 1.

9. Турчанинов И.А. Основы механики горных пород / И.А. Турчанинов, М.А. Иофис, Э.В. Каспарьян. - Л.: Недра, Ленинградское отделение, 1989. - 488 с.

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

11. Фисенко Г.Л. Особенности проявления горного давления при разработке глубоких горизонтов шахт / Г.Л. Фисенко // М.: Уголь. - 1973. - № 10. - С. 8-15.

12. Бич Я.А. Горные удары и методы их прогноза / Я.А. Бич. - М.: ЦНИЭМуголь, 1972. - 198 с.

13. Руппенейт К.В. Механические свойства горных пород / К.В. Руппенейт. -М.: Углетехиздат, 1956. -321 с.

14. Ставрогин А.Н. Каталог механических свойств горных пород / А.Н. Ставрогин, В.С. Георгиевский. -JI.: ВНИМИ, 1972. - 209 с.

15. Сатурин А.Д. Исследование структуры поля напряжений в крепких горных породах и ее влияние на результаты натурных измерений / А.Д. Сатурин, И.П. Блох. - Новосибирск, 1972. - 89 с.

16. Лебедев Т.С. Упругие свойства горных пород при высоких давлениях / Т.С. Лебедев. - Киев: Наукова думка, 1972. - 275 с.

17. Степанов В.Я. Зависимость упругих характеристик некоторых горных пород от величины действующих напряжений и интерпретации результатов разгрузки / В.Я. Степанов, Р.Е. Гесс. - Новосибирск, 1972. - 87 с.

18. Рац М.В. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород / М.В. Рац, С.Н. Чернышев. -М.: Недра, 1970. - 115 с.

19. Leeman E.R., Denkhaus H.G. Determination of stress in rock with-linear or non-linear elastic characteristics. «Rock Mechanics, 1969, v 1, № 4.

20. Степанов В.Я. Оценка влияния анизотропии пород на точность определения напряжений методом разгрузки / В.Я. Степанов, С.А. Батугин. - Новосибирск, ФТПРПИ, 1967. - С. 45-48.

21. Карташев Ю.М. Прочность и деформируемость горных пород / Ю.М. Карташев, Б.В. Матвеев, Г.В. Михеев и др. - М.: Недра, 1979. - 149 с.

22. Ставрогин А.Н., Пластичность горных пород / А.Н. Ставрогин, А.Г. Протосеня. - М.: Недра, 1979. - 345 с.

23. Рац М.В. Неоднородность горных пород и их физических свойств / М.В. Рац. - М.: Наука, 1968. - 87 с.

24. Кузнецов Г.Н. Механические свойства горных пород / Г.Н. Кузнецов. -М.: Углетехиздат, 1947. - 389 с.

25. Ватутин С.А. Оценка влияния анизотропии горных пород на их напряженное состояние / С.А. Батугин, Р.К. Ниренбург. - Новосибирск, ИГД СО АН, 1970.-С. 23-29.

26. Ержанов Ж.С. Теория ползучести горных пород и ее применение / Ж.С. Ержанов. - Алма-Ата, Наука, 1964. - 173 с.

27. Ержанов Ж.С. Механика горных пород / Ж.С. Ержанов, Г.Н. Гуменюк. -Алма-Ата: Наука, 1967. - 256 с.

28. Экспериментальное определение полного тензора напряжений в массиве горных пород. Апатиты, Кольский филиал АН СССР, 1973. - 68 с.

29. Шемякин E.H. Применение упругопластического анализа при измерении напряжений в массиве горных пород / Е.И. Шемякин // Измерение напряжений в массиве горных пород. - Новосибирск, 1972. - С. 45-52.

30. Расчетные методы в механике горных ударов и выбросов. - М.: Недра, 1992.-256 с.

31. Методика прогноза степени удароопасности участков угольных пластов и рудных залежей электрометрическим и сейсмическим методами. - Д.: ВНИМИ, 1977.-56 с

32. Белый И.С. О возможности прогноза выбросоопасности горных пород на больших глубинах по делению керна скважин на диски / И.С. Белый. - Р.Ж. Горное дело. - № 5. - 1978. - С. 25-31.

33. Малахов Г.М. Рациональные способы подготовки рудных залежей на глубоких горизонтах / Г.М. Малахов, A.JI. Черноус, А.Ф. Хивренко. - М.: Горный журнал. - 1968. - № 5. - С. 45-48.

34. Николин В.И. Оценка надежности способа прогноза выбросоопасности пород больших глубин по данным разведочного бурения / В.И. Николин, И.И. Качан, Б.И. Недосекин // Сб. Борьба с газом, пылью и выбросами в угольных шахтах. - Киев: Наукова думка. - № 7. - 1971. - С. 127-132.

35. Экспериментальное определение полного тензора напряжений в массиве горных пород. Апатиты, Кольский филиал АН СССР, 1973. - 68 с.

36. Фенер Р. Исследование горного давления. //Вопросы теории горного давления / Р. Фенер. - М.: Госгортехиздат. - 1961. С. 5-58.

37. Уокер JI. Теория управления давлением горных пород // Вопросы теории горного давления / JI. Уокер. - М.: Госгортехиздат, 1961. - С. 200-230.

38. Гзовский М.В. Тектонические поля напряжений / М.В. Гзовский // Изв. АН СССР, Сер.5. Геофизика, 1954. - С. 390^110.

39. Введенская JI.B. Исследование напряжений и разрывовв очагах землетрясений при помощи теории дислокации / J1.B. Введенская М.: Наука. - 1969. -136 с.

40. Введенская Л.В., Поле упругих напряжений и механизм землетрясений / Л.В. Введенская, В.В. Голубева и др. -М.: Наука. - 1972. - 190 с.

41. Hast N. The meanruement of rock pressurein mines //Sver. Geol. Unbersokhr, Ser. С, -Stokhom, 1958. v. 52 -№ 3. - p.183.

42. Хает H., Измерение напряжений в скальных породах и их значение для стротельства плотин / Н. Хает, Т. Нильсон // Проблемы инженерной геологии. -М.; Мир, 1967.-С. 13-21.

43. Марков Г.А. Стреляние горных пород в капитальных и подготовительных выработках на апатитовом руднике / Тепловые и механические процессы при разработке полезных ископаемых // Г.А. Марков. - М.: Наука. - 1965. - С. 174— 176.

44. Марков Г.А. О напряженном состоянии массива скальных пород, нарушенного выработками / Г.А. Марков, И.А. Турчанинов // Проблемы механики горных пород. - Алма-Ата: Наука. - 1966. - С. 260-267.

45. Ватутин С.А., Исследование напряженного состояния массива горных пород методом разгрузки в условиях Таштагольского железорудного месторождения / С.А. Батугин, А.Т. Шаманская // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - М. - 1965. - С. 28-33.

46. Батугин С.А. Напряженное состояние массива горных пород и особенности его изучения / С.А. Батугин // Тез. докл. всесоюзной межвуз. научной конференции, Новосибирск. - 1967. - С. 29-30.

47. Управление горным давлением в тектонически напряженных массивах / под редакцией М.В. Курлени. - Апатиты: РАН, Кольский научный центр, Горный институт, 1996. — 125с.

48. Земесов Н.Ф. и др. Пргнозирование исходных полей в рудничных месторождениях / Н.Ф. Земесов и др. - М.: ИПКОН, 1987. - 259 с.

49. Липчанский Б.М. и др. Напряженное состояние породных массивов / Б.М. Липчанский и др. - Новосибирск: Наука, 1978. - 167 с.

50. Бронников Д.М. и др. Разработка руд на больших глубинах / Д.М. Бронников и др. - М.: Недра, 1984. - 245 с.

51. Петухов И.М. Предотвращение горных ударов на рудниках / И.М. Петухов. - М.: Недра, 1984. - 214 с.

52. Кузнецов В.П. Анализ и планирование защитного действия при разработке свиты пластов / В.П. Кузнецов. - М.: Уголь, № 5. - 1982. - С. 26-28

53. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, опасные по горным ударам. - Л.: ВНИМИ, 1988. - 86 с.

54. Перспективные геомеханические схемы регионального управления вы-бросо- и удароопасным состоянием массива при разработке свит угольных пластов. Методические положения. - Л.: ВНИМИ, 1990. - 29с.

55. Авершин С.Г. Горные удары / С.Г. Авершин. - М.: Углетехиздат, 1955. -

328 с.

56. Указания по использованию локальной выемки защитных пластов для предотвращения выбросов породы и газа при проведении выработок по песчаникам и выбросов угля и газа при вскрытии угольных пластов. - Л.: ВНИМИ, 1972. -18 с.

57. Линьков A.M. Устойчивость и напряженное состояние упругих блоков / в книге: Борьба с горными ударами. - Л.: ВНИМИ, 1981. - С. 8-11.

58. Шабаров А.Н., Бураков В.Н., Зубкова И.А. Прогнозирование удароопас-ных зон при отработке свиты тектонически нарушенных пластов / Сб. Геодинамика месторождений, Кемерово, 1990. С. 23-29.

59. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выброс угля, породы и газа. М.: ИГД им А.А. Скочинского, 1989. -192 с.

60. Федоров С.А. Вопросы разработки рудных месторождений / С.А. Федоров. -М.: Госгортехиздат, 1961. - 315 с.

61. Петухов И.М., Механика горных ударов и выбросов / И.М. Петухов, A.M. Линьков. - М.: Недра, 1983. - 279 с.

62. Защитные пласты / Петухов И.М., Кузнецов В.П., Линьков A.M. и др. -М.: Недра, 1972.-424 с.

63. Петухов И.М. О природе горизонтальных сил / И.М. Петухов // Сб.начн. тр. - Л.: ВНИМИ, 1991. - С. 237-243.

64. Управление геомеханическим состоянием массива горных пород // Справочное пособие. - СПб.: ВНИМИ, 1994. - 259 с.

65. Закономерность разрушения горных пород / Петухов И.М., В.П. Кузнецов, Зорин А.Н. и др. - Л.: ВНИМИ, 1988.

66. Кротов Н.В. Усиление защитного действия повторной подработки опасных пластов / Н.В. Кротов // В кн.: Региональные меры предотвращения горных ударов. - М.: ВНИМИ, 1983. - С. 33-40.

67. Слесарев В.Д. Механика горных пород / В.Д. Слесарев. - М.: Углетехиз-дат, 1948.-245 с.

68. Давидянц В.Т. Движение боковых пород при разработке угольных пластов в Донецком бассейне / В.Т. Давидянц. - М.: Углетехиздат, 1948. - 213 с.

69. Килячков А.П. О минимальной мощности междупластья, допускающей восходящий порядок выемки пластов пологого падения / А.П. Килячков. - М.: Уголь, 1951. №2.-С. 12-14.

70. Кравченко В.И., О подработке пластов пологого залегания / Промыш-ленно-экономический бюллетень Ворошиловградского совнархоза / В.И. Кравченко, Я.Г. Сердула. - 1958. № 2. - С. 16-18.

71. Кузнецов Г.Н. О механизме взаимодействия боковых пород и крепи в очистных выработках пологопадающих угольных пластов / Г.Н. Кузнецов // Ис-

следования горного давления применительно к механизированным крепям. - М.: Углетехиздат, 1954. -251 с.

72. Gacobi. Praxis der Gebirgsbeherrschung. Essen, 1976. 496 S.

73. Эверлинг Г. Предварительный расчет горного давления для проектирования очистных забоев / Эверлинг Г. - Глюкауф, № 23, 1973. - С. 12-15.

74. Мор Ф. Подразделение явлений горного давления / Мор Ф. - Глюкауф», №7/28,1952.-С. 10-16.

75. King Н. и. a. The effects of interaclinc in mine Gayouts. 5 in Ynt. Congr. London, 1972, p. 24.

76. Горбачев Т.Ф., ЗРазработка свиты пластов Кузбасса в восходящем порядке / Т.Ф. Горбачев, А.П. ападинский. - М.: Углетехиздат, 1955. - 92 с.

77. Карабак В.А. Опыт выемки угля под горными выработками на шахтах Кузбасса / В.А. Карабак. - М.: Углетехиздат, 1955. - 63 с.

78. Проскурин В.В. К выбору порядка и очередности разработки сближенных крутопадающих пластов / В.В. Проскурин. - Известия ТПИ, т. 84, 1987. -С. 39-54.

79. Проскурин В.В. Исследование порядка и способов разработки сближенных крутопадающих пластов Киселевского месторождения КузбасСА / В.В. Проскурин. -М.: Углетехиздат, 1953. - С. 42-60.

80. Проскурин В.В. Условия, определяющие или вызывающие необходимость выемки сближенных крутопадающих пластов в свите в восходящем порядке / В.В. Проскурин // в кн.: Известия ТПИ, т. 79. - Томск, 1954. - С. 45-52.

81. Кузнецов С.Т. Влияние глубины на проявления горного давления при разработке свит сближенных пластов Прокопьевского месторождения Кузбасса / С.Т. Кузнецов, К.А. Ардашев, Ю. Е. Тихомиров // Труды ВНИМИ, вып. LIII. - JL: 1964. - С. 45-51

82. Белов Ю.Д., О применении щитовой системы разработки па нижних горизонтах Кузбасса / Ю.Д. Белов, И.Г. Ткачев // Труды ВНИМИ, сб. XLIII. - Л.: 1961.-С. 332-337.

83. Лялин В.Ф., Эффективность подвигания линии очистного забоя при разном порядке отработки крутых пластов / В.Ф. Лялин, В.В. Тетеревенков. - Киев Уголь Украины, 1963. № 6. - С. 12-15

84. Егоров П.В. Одновременная разработка сближенных крутых пластов / П.В. Егоров, И.П. Аман, Н.И. Яковлев // Технология добычи угля подземным способом. - М.: Недра, 1971. № 5. - С. 19-20.

85. Яковлев Н.И. Обоснование совместной разработки сближенных пластов с закладкой / Н.И. Яковлев, П.В. Егоров, Г.Г. Повх, Ю.К. Ковалев, В.В. Литвинов // В кн.: XIV региональное научно-координационное совещание по проблеме горного давления. - Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1974. - С. 46-52.

86. Грицко Г.И., Горное давление на мощных крутых пластах / Г.И. Грицко, Г.Е. Посохов, В.Н. Цыцаркин, А.Г. Шадрин и др. - Новосибирск, Наука, 1967. -211 с.

87. Глушко В.Т. Проявления горного давления в глубоких шахтах / В.Т. Глушко. - Киев, Наукова думка, 1971. - 196 с.

88. Указания по эффективному использованию защитных пластов на шахтах Прокопьевско-Киселевского района. - Л.: ВНИМИ, 1973. - 112 с.

89. Вайсман А. М., Соснина Э. Г., Змиева А. А. О взаимном влиянии выработок при совместной разработке двух сближенных пластов. Алма-Ата, 1965. - 56 с.

90. Аман И.П., Влияние подработки пластов на их механические свойства / И.П. Аман, Г.П. Шаманский, П.В. Егоров, А.И. Баженов // Технология добычи угля подземным способом. - М.: Недра 1969, № 1. - С. 34-35.

91. Ардашев К.А. Совершенствование управления горным давлением при разработке наклонных и крутых пластов / К.А. Ардашев, В.Ф. Крылов, Н.И. Куксов идр.-М.: Недра, 1967.-289 с.

92. Мазуренко В.В. Результаты инструментальных наблюдений за проявлениями горного давления в районах нарушений / В.В. Мазуренко // Труды ВНИМИ №64.-Л., 1968.-С. 91-101.

93. Егоров П.В. Исследование проявлений горного давления в районах дизъюнктивных нарушений / П.В. Егоров // Технология добычи угля надземным способом. - М.: Недра, № 1. 1967. - С. 51-55.

94. Розанцев Е.С. Меры борьбы с внезапными выбросами угля и газа при вскрытии и проведении выработок на крутых пластах / Е.С. Розанцев // В кн.: Совершенствование технологии и средств комплексной механизации при разработке мощных крутых пластов Кузбасса с закладкой выработанного пространства. М.: ИГД им. А. Скочинского. - 1972. - С. 170-173.

95. Чернов О.И. Работы ВостНИИ по изучению горного давления в связи с повышением безопасности труда в угольных шахтах / О.И. Чернов // В кн.: Вопросы горного давления, вып. 16. - Новосибирск, Изд-во СО АН СССР, 1963. - С. 7489.

96. Грицко Г.И., Горное давление при групповой разработки пластов / Г.И. Грицко, В.А. Шалауров. - Новосибирск: Наука, СО, 1978. - 91 с.

97. Указания по безопасному ведению горных работ на Талнахском и Октябрьском месторождениях, склонных и опасных по горным ударам / Анохин А.Г, Аршавский В.В., Галаов Р.Б., Звездкин В.А., Филинков A.A. и др. - Норильск 2007. - 100 с.

98. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений. - М.: Недра, 1988. -112 с.

99. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, объектах строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам. РД 06-329-99. - М., 2003. - 82 с.

100. Методы и средства решения задач горной геомеханики / Г.Н. Кузнецов, К.А. Ардашев, H.A. Филатов и др. - М.: Недра, 1987. - 248 с.

101. Глушихин Ф.П., Моделирование в геомеханике / Ф.П. Глушихин, Г.Н. Кузнецов, М.Ф. Шклярский и др. - М.: Недра, 1991. - 240 с.

102. Инструкция по эксплуатации пробника БУ-39. - JI: ВНИМИ, 1978. - 56 с.

103. Регламент технологических производственных процессов по применению слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими материалами и расположением очистных выработок в защищенных зонах при выемке сульфидных руд на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» (РТПП-009-2004). - Норильск, 2005. - 112с.

104. Звездкин В.А. Исследование напряженно-деформированного состояния почвы разделительных массивов глубоких рудников Талнаха / В.А. Звездкин, Б.Ю. Зуев, В.М. Климкина, А.Г. Анохин, Т.П. Дарбинян // Записки Горного института. - 2012. - Том 185. - С. 81-84.

105. Анохин А.Г. Управление горным давлением при отработке разделительного массива на руднике «Октябрьский» / А.Г. Анохин, С.Н. Мулев, В.П. Ма-рысюк, Ю.Н. Наговицин // Горный журнал. - 2007. - № 4. - С. 20-22.

106. В.Н. Карелин Обеспечение безопасных условий отработки околоствольных предохранительных целиков глубоких рудников Талнаха / В.Н. Карелин, В.А. Звездкин, А.Г. Анохин // Записки Горного института. - 2011. - Том 190. -С. 101-104.

107. Указания по охране сооружений и природных объектов, находящихся в зоне влияния подземных горных работ на горных отводах Талнахского и Октябрьского месторождений. - Норильск, 2006. -45 с.

108. Шабаров А.Н. Исследование напряженно-деформированного состояния интрузии при совместной отработке рудных залежей Октябрьского и Талнахского месторождений склонных и опасных по горным ударам / А.Н. Шабаров, В.А. Звездкин, А.Г. Анохин // Записки Горного института. - 2012. - Том 198. - С. 161165.

105