Геомеханическое обоснование способов поддержания выработок в закладочном массиве при разработке Яковлевского месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат наук Рубчевский Юрий Игоревич

• Рубчевский Юрий Игоревич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Рубчевский Юрий Игоревич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Горно-геологические и гидрогеологические условия Яковлевского месторождения

1.2 Физико-механические свойства рудного и закладочного массива

1.3 Анализ способов закладки выработанного пространства

1.4 Анализ методов расчета напряженно-деформированного состояния и оценки устойчивости горных выработок в рудном и закладочном массиве

1.5 Выводы по главе

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТНО-ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА И УСТОЙЧИВОСТИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК

2.1 Разработка методики определения прочностных свойств закладочного материала в лабораторных и шахтных условиях неразрушающими методами

2.2 Разработка методики оценки устойчивости горных выработок в закладочном массиве

2.3 Результаты определения прочности образцов закладочного массива, отобранных в лабораторных и шахтных условиях

2.4 Оценка устойчивости горных выработок, пройденных в закладочном массиве

2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА ПРИ ВЕДЕНИИ ГОРНЫХ

РАБОТ

3.1 Выбор и обоснование модели расчета напряженно-деформированного состояния закладочного массива

3.2 Расчет напряженно-деформированного состояния закладочного массива

3.3 Анализ результатов расчета и выявление закономерностей формирования напряженно-деформированного состояния вокруг выработки, пройденной в закладочном массиве

3.4 Выводы по главе

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РАСЧЕТУ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И СПОСОБАМ ПОДДЕРЖАНИЯ ВЫРАБОТОК В ЗАКЛАДОЧНОМ МАССИВЕ

4.1 Методика расчета напряженно-деформированного состояния вокруг выработок, пройденных в закладочном массиве

4.2 Методика расчета параметров упрочняющей крепи горизонтальных выработок под действием вышележащего закладочного массива

4.3 Рациональные способы обеспечения устойчивости горных выработок в закладочном массиве

4.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геомеханическое обоснование способов поддержания выработок в закладочном массиве при разработке Яковлевского месторождения»

Актуальность работы

В современных условиях экономического развития Российской Федерации одной из базовых отраслей является черная металлургия, развитие которой невозможно без надежной минерально-сырьевой базы и эффективного горнодобывающего производства.

На месторождениях Курской магнитной аномалии (КМА) добывается более 50% отечественного железорудного сырья. Наиболее крупное из них -Яковлевское месторождение богатых железных руд, наряду с другими месторождениями КМА, уникально как по качеству железорудного сырья, так и по сложности горно-геологических и гидрогеологических условий. Месторождение отрабатывается системами разработки с полной закладкой выработанного пространства твердеющими смесями с различными прочностными и физико-механическими свойствами. Однако параметры формирования напряженно-деформированного состояния (НДС) закладочного массива и его прочностно-деформационные характеристики изучены недостаточно, что не позволяет обоснованно выбирать способы поддержания выработок в закладочном массиве.

Увеличение производительности Яковлевского рудника предусматривается за счет перехода от нисходящей слоевой системы разработки месторождения к камерной системе, что потребует проведения подготовительных выработок в закладочном массиве при ведении горных работ. В этой связи особое значение приобретает обеспечение устойчивого состояния горных выработок, пройденных в искусственном закладочном массиве.

Значительный вклад в исследование процесса деформирования и разрушения пород вокруг горных выработок внесли как отечественные, так и зарубежные ученые: Баклашов И.В., Безродный К.П., Бублик Ф.П., Булычев Н.С., Картозия Б.А., Ковалев О.В., Огородников Ю.Н., Протодьяконов М.М., Руппенейт К.В., Тимофеев О.В., Фотиева Н.Н., Цимбаревич П.М., E. Brown, B.H. Brady и др.

Большой вклад в изучение опорного давления и устойчивости горных выработок внесли отечественные и зарубежные специалисты: Ардашев К.А, Борисов А.А., Галаев Н.З., Долгий И.Е, Зубков В.В., Зубов В.П., Каплунов Д.Р., Козырев А.А., Ковалев О.В., Корнилков М.В., Петухов И.М., Протосеня А.Г., Сажин В.С., Сергеев С. В., Слесарев В.Д., Смирняков В.В., Трушко В.Л, Черняк И.Л, W. Kamp, E. Hoek и др. Однако проведение выработок в закладочном массиве рассмотрено недостаточно в отечественной и зарубежной литературе.

Цель работы. Обеспечение эксплуатационного состояния горных выработок в закладочном массиве при разработке железорудных месторождений в сложных горно-геологических условиях.

Идея работы. На основе изучения прочностно-деформационных характеристик и моделирования напряженно-деформированного состояния закладочного массива разработать рекомендации по обеспечению устойчивости горных выработок в закладке.

Основные задачи исследования:

- анализ отечественной и зарубежной литературы;

- лабораторные и шахтные исследования физико-механических свойств закладочного массива;

- проведение натурных наблюдений за НДС закладочного массива и анализ полученных результатов;

- выявление закономерностей деформирования закладочного массива и оценка устойчивости в нем горных выработок;

- разработка конечно-элементных моделей закладочного массива и расчет НДС при проведении горной выработки;

- разработка рекомендаций по поддержанию горных выработок в закладочном массиве.

Методы исследований. Работа выполнена с использованием комплекса методов исследований, включающего анализ отечественной и зарубежной литературы, лабораторные и шахтные исследования физико-механических

свойств закладочного массива, натурные исследования НДС закладочного массива, численное моделирование геомеханических процессов деформирования закладочного и рудного массива при проведении горной выработки.

Научная новизна:

- выявлены закономерности изменения напряженно-деформированного состояния закладочного массива при ведении горных работ;

- установлены градуировочные зависимости для оценки прочности закладочного массива в лабораторных и шахтных условиях ультразвуковым методом неразрушающего контроля.

Положения, выносимые на защиту:

1. Прочность образцов закладочного массива в лабораторных и шахтных условиях следует определять неразрушающим методом по скорости ультразвука, на основе статистической градуировочной зависимости.

2. Напряженно-деформированное состояние закладочного массива следует описывать упруго-пластической моделью с учетом изменения полей вертикальных и горизонтальных напряжений при ведении горных работ.

3. Устойчивость горных выработок в закладочном массиве достигается установкой упрочняющей крепи, параметры которой определяются прочностно-деформационными свойствами и напряженно-деформированным состоянием закладочного массива.

Практическая значимость работы:

- разработана методика определения прочностных свойств закладочного материала в лабораторных и шахтных условиях неразрушающим методом контроля;

- разработана методика оценки устойчивости горных выработок в закладочном массиве в условиях Яковлевского месторождения;

- разработаны рекомендации по обеспечению устойчивости горных выработок в закладочном массиве.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций

подтверждается значительным объемом проведенных лабораторных исследований физико-механических свойств закладочного массива и хорошей сходимостью результатов выполненных натурных наблюдений за состоянием закладочного массива на Яковлевском руднике с данными численного моделирования НДС закладочного массива, вмещающего горные выработки.

Апробация диссертации. Содержание и основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных конференциях молодых ученых и студентов в 2014-2016 гг. (Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург); на заседаниях кафедры Строительства горных предприятий и подземных сооружений Национального минерально-сырьевого университета «Горный»; на III Всероссийской научной конференции с международным участием «Информационные технологии в горном деле» (Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2015); на ХЫ международной научно-практической конференции «Наука и современность - 2015» (Новосибирск: Издательство ЦРНС, 2015) и получили одобрение.

Реализация результатов работы. Результаты исследования использованы для обоснования способов поддержания горных выработок, пройденных в закладочном массиве, при отработке Яковлевского месторождения богатых железных руд и могут быть рекомендованы к применению при подземной разработке железорудных месторождений, имеющих аналогичные горногеологические условия.

Научные результаты могут быть использованы в учебном процессе при чтении дисциплин: «Геомеханика», «Механика подземных сооружений», «Материалы и конструкции крепей горных выработок», подготовке аспирантов и повышении квалификации специалистов.

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследований; участии в проведении лабораторных и шахтных исследований физико-механических свойств и натурных исследованиях НДС закладочного массива; статистической обработке результатов исследований; анализе

закономерностей формирования закладочного массива и оценке устойчивости горных выработок в закладочном массиве; в постановке задач конечно-элементного моделирования; в разработке плоских конечно-элементных моделей для исследования особенностей формирования НДС при проведении выработок в закладочном массиве; в разработке рекомендаций по способам поддержания горных выработок в закладочном массиве.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работы, из них 3 работы в изданиях, входящих в Перечень ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации. Одна из работ является патентом на изобретение № 2542067 от 04.02.2014 (опубликован 20.02.2015) «Податливая анкерная крепь».

Объем и структура работы

Диссертационная работа изложена на 173 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение и заключение, список использованной литературы из 101 наименования, 81 рисунок и 41 таблицу.

Диссертационная работа выполнена автором на кафедре строительства горных предприятий и подземных сооружений Горного университета. Работа выполнялась под руководством доктора технических наук, профессора Трушко В.Л.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Горно-геологические и гидрогеологические условия Яковлевского

месторождения

Более половины железорудных месторождений России, отработка которых ведется подземным способом, являются обводненными. Разработка месторождений в таких условиях всегда являлась сложной задачей для горного проектирования.

Один из эффективных способов разработки месторождений под водоемами и водоносными горизонтами без осушения налегающей толщи заключается в оставлении предохранительной потолочины, предотвращающей прорывы воды в горные выработки. Данный способ нашел свое применение на Яковлевском руднике. Участок месторождения протяженностью 1,6 км, намеченный к отработке, расположен в 1,5 км к северо-западу от поселка Яковлево, Белгородской области.

Яковлевское месторождение, наряду с другими месторождениями КМА, является уникальным как по ценности и запасам богатых железных руд, так и по сложности горнотехнических, геологических и гидрогеологических условий его освоения. Согласно классификации запасов месторождений твердых полезных ископаемых, месторождение отнесено ко второй группе сложности [1].

Основные запасы железорудного сырья России сосредоточены в пределах Курской магнитной аномалии.

90,5% запасов богатых руд КМА сосредоточены в Белгородском железорудном районе. В его составе уникальные по запасам и качеству богатых руд месторождения: Яковлевское (9,6 млрд. т), Гостищевское (10,9 млрд. т), Большетроицкое (1,5 млрд. т) и др. (рисунок 1.1) [1].

На участке первоочередной отработки месторождения среднее содержание железа превышает 60% [2].

Рисунок 1.1 - Обзорная схема Белгородского железорудного района: 1 - Верхопенсоке; 2 - Новоселовское; 3 - Ольховатское; 4 - Яковлевское; 5 -Лучинско-Гостищевское; 6 - Щелоковское; 7 - Шебекинское; 8 - Прохоровское;

9 - Корочанско-Большетроицкое

Богатые железные руды Яковлевского месторождения имеют наиболее высокое содержание железа и наименьшее вредных примесей (фосфор, сера) из разведанных в настоящее время в мире месторождений, являясь при этом корой выветривания железистых кварцитов. Глубина залегания богатых железных руд превышает 500 м. Ширина залежи колеблется от 200 до 600 м. Вертикальная мощность залежи от 20-30 м вблизи лежачего бока, представленного железистыми кварцитами, до 300 м в висячем боку. Угол падения рудного тела варируется в пределах 65-750, а в северной части месторождения не превышает 500. Мощность рудной залежи вблизи лежачего бок полосы железистых кварцитов составляет 20-30 м, в средней части и висячем боку возрастает до 100-200 м [1].

Сводный геологический разрез Яковлевского железорудного месторождения представлен на рисунке 1.2 [2].

Рудная залежь имеет изменчивую форму. Следствием проявления в рудной залежи процессов карбонизации является развитие плотных, крепких руд, приуроченных к верхней части. Зона рыхлых руд распространена, главным образом, в наиболее мощных участках оруденения средней части месторождения. Основными рудными минералами месторождения являются: мартит, железная слюдка, гематит, гидрогематит и сидерит; нерудными: кварц, хлорит, кальцит. Естественная влажность руд колеблется от 5,3 % в крепких рудах до 17,2 % в рыхлых, средняя влажность 9,7 % [2].

На месторождении выделяются следующие минералогические типы богатых железных руд: мартитовые и железнослюдково-мартитовые, мартит-гидрогематитовые, гидрогетит-гидрогематитовые, а также карбонатизированные. Наибольшее развитие имеют магнетит-железнослюдковые кварциты типа итабиритов, в значительно меньшей степени - силикат-магнетитовые кварциты типа таконитов. Мартитовые и железнослюдково-мартитовые руды («синьки») являются наиболее богатыми по содержанию железа, часто развиты совместно, обладают близкими текстурными свойствами, поэтому разновидности этих руд объединяют в один морфологический тип, который составляет более 50 % общих запасов месторождения. Мартит-гидрогематитовые руды («краски») характеризуются пестрой окраской с преобладанием красного цвета с оттенками, имеют полосчатую текстуру за счет мартитовых прослоев. В Яковлевской полосе они составляют свыше 20 % запасов руд и приурочены чаще к висячему боку залежи. Содержание железа в руде варьируется от 45 до 65 % и зависит от мощности рудной залежи - возрастание мощности приводит, как правило, к повышению содержания железа [3].

Лежачий бок залежи представлен относительно устойчивыми железистыми кварцитами железнослюдково-мартитового состава. Висячий бок месторождения

К)

Рисунок 1.2 - Сводный геологический разрез Яковлевского месторождения

слагают неустойчивые филлитовидные кварц-серицитовые, хлорит-серицитовые сланцы [3].

Текстурные особенности богатых железных руд определяют прочностные и деформационные показатели руд, что должно учитываться при оценке устойчивости обнажений, особенно в условиях их значительного водопоглощения. В мягких непрочных рудах прослеживаются чешуйки железной слюдки от 0,2 до 0,5 мм по длинной оси, содержание которой достигает 75-80 %. Гематит в модификации железной слюдки характеризуется параллельным и субпараллельным расположением [3].

В разрезе месторождения представлены семь водоносных горизонтов, разделенные на два гидравлически изолированных комплекса: в осадочном чехле и кристаллическом фундаменте. К водоносным горизонтам осадочного чехла относятся: аллювиальный, харьковский, каневско-бучакский, турон-маастрихтский, альб-сеноманский, неокомаптский, юрский. Нижний горизонт представлен келловейским, каменноугольным (карбоновым) и рудно-кристаллическим водоносным горизонтами. Наличие двух водоупоров препятствует воздействию большинства водонапорных горизонтов осадочного чехла на рудную залежь. Однако непосредственно над рудным телом располагается нижнекаменноугольный водоносный горизонт с напорами до 440 м. Между водоносным горизонтом и рудной залежью отсутствуют выдержанные водоупоры [4].

В настоящее время месторождение разрабатывается под защитой предохранительной рудной потолочиной мощностью 65 м и искусственного перекрытия, представленного сетью параллельных горизонтальных выработок, заполненных литой твердеющей смесью [5, 6]. Дренирование рудно-кристаллического массива привело к незначительному водопонижению в каменноугольном массиве.

Для обеспечения безопасной разработки месторождения необходимо сохранение водозащитных свойств предохранительной рудной потолочины и закладочного массива при минимизации деформационных процессов при ведении

горных работ [7 - 10]. Поэтому задача рационального ведения горных работ и обеспечения устойчивости подготовительных выработок в закладочном массиве несомненно актуальна.

1.2 Физико-механические свойства рудного и закладочного массива

Данные о физико-механических свойствах руд и пород получены на стадии проектирования и строительства рудника. В разрезе рудной залежи остаточного генезиса Яковлевского месторождения наиболее распространены руды полурыхлые и рыхлые (до 78 %); на долю скальных типов приходится до 22,5 %, а полускальных - около 21,4 %. Рыхлые руды имеют пористость до 30 % и низкую прочность (от 0,5 МПа) [3].

В таблице 1.1 и 1.2 приведены обобщенные характеристики физико-механических свойств пород и руд по данным ВИОГЕМ, ВНИМИ и Горного университета.

Анализ физико-механических свойств руд указывает на низкую сопротивляемость вмещающего рудного массива: пределы прочности при сжатии составляют всего 0,6^1,7 МПа, удельное сцепление 0,17^0,4 МПа, углы внутреннего трения от 270 до 380. Все руды месторождения отличаются высокой пористостью [11].

Анализ приведенных данных показывает, что свойства руд разного минералогического состава существенно отличаются. Плотные мартитовые и гидрогематит-мартитовые руды имеют пределы прочности при одноосном сжатии в среднем от 16,7 до 20,1 МПа, удельное сцепление от 4,3 до 5,8 МПа, углы внутреннего трения 35-38°. Предел прочности при одноосном сжатии рыхлых руд изменяется в пределах 1,02-2,1 МПа, удельное сцепление 0,4^0,6 МПа, углы внутреннего трения от 270 до 340, руды характеризуются высокой пористостью, в рыхлых рудах пористость может доходить до 42 % [4, 11].

Таблица 1.11 - Физико-механические свойства руд и пород рудно-кристаллического комплекса Яковлевского

месторождения

Предел прочности

Наименование руд и пород Объемная масса, х10кН/м3 Пористость, % на сжатие, МПа на растяжение, МПа Угол внутреннего трения, град Удельное сцепление, МПа Модуль упругости, х103 МПа Коэффициент Пуассона

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Руда мартитовая

низкой прочности, рыхлая 3,02-3,54 3,65 17,4-23,6 21,4 0,7-2,7 1,02 0,2-0,5 0,3 20-35 27 0,3-0,7 0,5 1,16-2,4 1,52 0,24-0,3 0,27

хлоритизированная, средней плотности 3,10-3,60 3,37 12,1-19,6 16,3 2,4-9,3 5,7 0,6-2,5 1,3 32-37 35 0,8-1,7 1,5 1,56-3,02 1,86 0,22-0,27 0,26

карбонатизированная, плотная 3,22-3,67 3,41 9,3-18,4 14,6 8,6-39,0 20,1 2,4-7,6 4,9 34-39 37 4,6-6,8 5,3 2,24-3,18 2,67 0,23-0,26 0,24

Руда железнослюдково-мартитовая

низкой прочности, рыхлая 3,17-3,63 3,41 17,2-24,3 20,8 0,5-2,8 1,2 0,2-0,4 0,3 20-36 28 0,1-0,6 0,4 1,34-2,23 1,86 0,22-0,30 0,26

хлоритизированная, средней плотности 3,31 3,48 14,7-21,7 18,8 1,9-7,6 5,1 0,7-1,9 1,3 32-38 36 0,9-2,7 1,4 1,54-2,47 1,92 0,21-0,29 0,26

карбонатизированная, плотная 3,34-3,84 3,58 8,6-17,7 12,4 6,5-31,4 16,7 1,7-5,7 4,0 36-41 38 3,4-5,9 4,3 2,01-2,57 2,23 0,20-0,26 0,24

Зуда гидрогематит-мартитовая

низкой прочности, рыхлая 3,18-3,46 3,28 14,6-29,6 25,8 1,4-2,6 2,1 0,3-1,1 0,6 27-38 34 0,2-0,7 0,6 1,30-2,35 1,74 0,28-0,30 0,29

глиноподобная, хлоритизированная, средней плотности 3,23-3,57 3,34 15,9-27,3 19,3 2,6-8,4 6,9 0,9-3,0 1,9 32-39 35 0,6-2,7 1,8 1,60-2,42 1,92 0,23-0,28 0,25

1 2 3 4 5 6 7 8 9

глиноподобная, карбонатизированная, плотная 3,20-3,84 3,46 10,8-21,3 15,1 7,3-43,6 19,4 2,7-6,7 4,6 34-40 38 2,5-7,6 5,8 1,60-2,74 2,42 0,21-0,28 0,24

Сланец хлорит- 2,94-3,30 8,7-26,4 16,4-34,7 2,3-4,8 36-42 4,3-9,4 2,76-2,98 0,17-0,25

серицитовый 3,11 21,0 28,9 3,7 40 6,3 2,89 0,22

Кварциты 3,09-3,68 8,6-19,8 53,2-96,3 9,8-18,6 39-43 10,8-21,6 6,4-12,8 0,21-0,26

железнослюдково-мартитовые, массивные 3,43 12,9 67,8 13,4 42 15,1 10,7 0,23

Граниты (по скв. 306, 307) 2,62 1,1 96-126 110 18-26 22 40-42 41 21-29 25 9,2 0,18

Граниты выветрелые 2,62 4,5 48,2-50,4 49,0 8,5-9,2 8,8 40-41 40,5 10,2-10,7 10,5 6,8 0,20

Филлиты, алевролиты 2,52 6,5 36,0-85,0 60,5 4,0-6,6 5,3 36-40 38 6,2-9,6 7,9 7,8 0,22

1 Примечание: числитель - диапазон изменения параметра; знаменатель - среднее значение параметра.

Таблица 1.22 - Коэффициенты структурного ослабления руд и пород между гор.- 365 м и гор.- 425 м

Наименование руд и пород Предел прочности на сжатие, МПа Размер структурного блока, м ВИОГЕМ СНиП II-94-80 Рекомендуемый

Буровзрывная технология Комбайновая технология

1 2 3 4 5 6 7

Руды железнослюдково-мартитовые и мартитовые, рыхлые 8,7-13,8 11,2 < 0,1 - 0,2 0,2 0,4

Руда железнослюдково-мартитовая, хлоритизированная, средней плотности 9,3-20,7 15,0 0,1 0,13 0,4 0,35 0,6

Руда мартитовая, карбонатизированная, плотная 8,6-39,0 20,1 0,13 0,15 0,4 0,5 0,7

Руда железнослюдково-мартитовая, карбонатизированная, плотная 16,7-31,4 23,0 0,2 0,22 0,4 0,5 0,7

Руда гидрогематит-мартитовая, глиноподобная, карбонатизированная, плотная 7,3-43,6 19,4 0,25 0,3 0,4 0,5 0,7

Сланец хлорит-серицитовый 16,4-34,7 28,9 0,2 0,2 0,4 0,4 0,7

Кварциты железнослюдково-мартитовые, массивные 53,2-96,3 67,8 0,42 0,3 0,4 0,6 -

Граниты 96-126 110 0,6 - 0,6 0,6 -

Граниты выветрелые 48,2-50,4 49,0 0,4 - 0,4 0,4 -

Филлиты 36,0-85,0 60,5 0,4 - 0,4 0,4 -

о

2 Примечание: числитель - диапазон изменения параметра; знаменатель - среднее значение параметра.

Исследования физико-механических свойств закладочного материала были проведены в лабораторных условиях Горного университета, а также непосредственно на базе Яковлевского рудника. В 2009 году асп. К.Г. Синякиным, а также в 2014 году автором совместно с асп. В.И. Семеновым и доц. Д.Н. Петровым были проведены испытания образцов закладки неправильной формы, непосредственно отобранных на гор. -370 м и -374 м. В экспериментах использовалось нагрузочное устройство БУ-64, оснащенное в качестве нагрузочных элементов сферическими инденторами. Физико-механические свойства закладочного материала представлены в таблице 1.3.

1.3 Анализ способов закладки выработанного пространства

В классе систем разработки месторождений полезных ископаемых с искусственным поддержанием выработанного пространства выделяются следующие группы систем [12]:

• с закладкой выработанного пространства;

• с магазинированием;

• с креплением очистного пространства.

Все указанные системы относительно дороги, но при правильной технологии и оптимизированных параметрах обеспечивают малые потери и разубоживание полезного ископаемого.

Системы применяются в сложных горно-геологических условиях, при разработке ценных полезных ископаемых и в случаях, когда необходимо предотвращать или минимизировать вредные влияния подземной разработки на опасные или важные народнохозяйственные объекты.

Для поддержания подрабатываемого массива горных пород выработанное пространство вслед за выемкой руды (или через некоторое время) заполняется закладочным материалом.

Программой развития Яковлевского рудника предусматривается выход на объемы добычи по сырой руде в количестве 4,5 млн. т в год.

Таблица 1.3 - Физико-механические свойства закладочного материала

Объемная масса, х10кН/м3 Предел прочности Сцепление, МПа Угол внутреннего трения, град Модуль деформации, х103 МПа Влажность, % Коэффициент Пуассона

при одноосном растяжении, МПа при одноосном сжатии, МПа

В естественном состоянии

1,86 0,85 8,3 2,77 27,3 12,0 21,1 0,25

В водонасыщенном состоянии

1,88 0,73 6,23 1,8 21,4 4,7 24 0,26

В связи с крайне высокой обводненностью покрывающей толщи пород добыча руды должна производиться с полной закладкой выработанного пространства, для исключения возможности затопления рудника.

Все методы закладки выработанного пространства делятся в зависимости от способа транспортирования закладочного материала до места его укладки: самотечная, механическая, пневматическая, гидравлическая [12].

Самотечная закладка применяется при разработке крутопадающих месторождений, когда закладочный материал может размещаться в выработанном пространстве под действием собственной силы тяжести. Для достижения высокой плотности закладочного массива рекомендуется принимать максимальный размер куска не более 250-300 мм, при этом содержание мелких частиц должно быть до 10-15 %, а фракции от 0 до 20 мм - до 30%. Содержание глинистых пород не должно превышать 20 %. Для снижения пылеобразования и увеличения плотности укладки закладочную смесь увлажняют. При мелкокусковом материале усадка достигает 15-25 %. При крупнокусковом - до 30-40 %. Поэтому требуется периодическая дозакладка камер [12].

При механическом способе закладки применяются специальные метательные закладочные машины, скреперные установки, конвейеры, самоходные машины. В качестве закладочных материалов используются различные сыпучие материалы с размером кусков до 80-100 мм (при метательных машинах) и до 250-300 мм (при других способах доставки). Усадка закладочного массива в первом случае составляет 20-30 %, а в других - до 30-40 % [12].

Для пневматической закладки требуются более мелкие дробленые материалы с размером частиц до 30-40 мм и содержанием глины не более 1015 %. Доставка и размещение закладочного материала в выработанном пространстве производится за счет энергии струи сжатого воздуха. Значительная скорость движении частиц материала (до 30-40 м/с) обеспечивает более высокую плотность укладки (усадка составляет 10—15 %), особенно при увлажнении материала [12].

На практике наиболее часто применяется гидравлическая закладка выработанного пространства песками, гранулированными обесшламленными хвостами обогатительных фабрик с содержанием 10-15 % илистых фракций (для меньшего износа труб при транспортировании материала). После обезвоживания размещённого в отработанных камерах материала образуется довольно плотный искусственный массив с небольшой (до 5-10 %) усадкой, плотно подпирающий обнаженные стенки камер. Дозакладка пустот после усадки материала может обеспечить надежное подбучивание кровли камер.

На Яковлевском руднике используются самотечная закладка, пневматическая и самотечно-пневматическая.

Составы закладочных смесей на руднике готовятся на основе мелкого песка и мелкой фракции дробленой породы, то есть по существу являются связными, пластичными и нерасслаивающимися смесями, пригодными для самотечного транспортирования. На основании этого применяется самотечный режим транспортирования, как наиболее экономичный.

В зависимости от свойств и состояния закладки можно выделить три её разновидности: сухую, гидравлическую и твердеющую. Две первые представляют собой совокупность несвязных между собой частиц.

На Яковлевском руднике применяется твердеющая закладка. Принципиальным отличием массива твердеющей закладки от сухой и гидравлической закладки является способность её не только самостоятельно сохранять свою форму и свойства, но и нести различные нагрузки.

Твердеющая закладка стала применяться в горнодобывающем производстве сравнительно недавно (последние 50 - 60 лет) - это, по существу, разновидности «тощих» бетонов, опыт получения и изучения которых насчитывает сотни лет. В связи с высокой стоимостью твердеющих материалов данный вид закладки используется после технико-экономического анализа целесообразности этого варианта.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Рубчевский Юрий Игоревич, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Литвиненко В.С. Разработка и внедрение экологически безопасных комбинированных технологий добычи и комплексной переработки руд, обеспечивающих ввод в эксплуатацию и освоение уникального Яковлевского месторождения богатых железных руд / В.С. Литвиненко, Р.Э. Дашко, В.П. Зубов, А.Г. Протосеня, В.Л. Трушко // Приложение к «Запискам Горного института». -СПб.: СПГГИ (ТУ). - 2007. - С. 1-23.

2. Геология, гидрогеология и железные руды бассейна Курской магнитной аномалии (КМА). В 3-х томах / Ред. В.Д. Полищук. - М.: Недра, 1970. - Т. I. - 440 с.

3. Дашко Р.Э. Инженерно-геологическая характеристика и оценка богатых железных руд Яковлевского рудника / Р.Э. Дашко // Записки Горного института. -СПб.: СПГГИ (ТУ). - 2006. - Т. 168. - С. 97-104.

4. Информационный отчет на тему: «Богатые железные руды Яковлевского месторождения КМА: условия залегания, генезис, минеральный состав, текстуры, физико-механические свойства». Рук. проф. Дашко Р.Э. - СПб.: СПГГИ (ТУ). -1998. - 145 с.

5. Потемкин Д.А. Моделирование процессов сдвижения массива горных пород при нисходящем порядке отработки рудного тела Яковлевского месторождения / Д.А. Потемкин // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2006. - Т. 168. - С. 137-142.

6. Протосеня А.Г. Геомеханическое обоснование параметров водозащитной потолочины и защитного перекрытия при освоении Яковлевского месторождения / А.Г. Протосеня, Д.А. Потемкин // Записки Горного института. -СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2006. - Т. 168. - С. 127-137.

7. Дашко Р.Э. Исследование возможности прорывов подземных вод из нижнего каменноугольного водоносного горизонта в горные выработки Яковлевского рудника / Р.Э. Дашко, А.В. Волкова // Записки Горного института. -СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2006. - Т. 168. - С. 142-149.

8. Дашко Р.Э. Комплексный мониторинг подземных вод на Яковлевском месторождении богатых железных руд и его роль в повышении безопасности ведения горных работ в условиях неосушенных водоносных горизонтов / Р.Э. Дашко, Е.Н. Ковалева // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2011. -Т. 190. - С. 78-85.

9. Устюгов Д.Л. Постоянно действующая гидродинамическая модель первой очереди отработки Яковлевского месторождения: основная цель и пути решения / Д.Л. Устюгов // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). -2006. - Т. 168. - С. 159-164.

10. Трушко В.Л. Геомеханические и гидрогеологические проблемы освоения Яковлевского месторождения / В.Л. Трушко, А.Г. Протосеня, Р.Э. Дашко // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2010. - Т. 185. - С. 9-18.

11. Чайкин С.И. Типы текстур железистых кварцитов КМА, характер изменения в разрезе и по формационному профилю. Геология рудных месторождений. Т. XXI, сентябрь - октябрь, Изд. Наука, М., 1979 / С.И. Чайкин и др. - Отчет о геолого-разведочных и поисковых работах на Яковлевском железорудном месторождении КМА по состоянию на 1 октября 1958, кн.1.

12. Бурчаков А.С. Краткий справочник горного инженера угольной шахты / А.С. Бурчаков и др. - 3-е изд., переработ. и доп. - М.:Недра, 1982. - 454 с.

13. Булычёв Н.С. Механика подземных сооружений. Учебник для вузов / Н.С. Булычёв. - М.: Недра, 1982. - 270 с.

14. Указания по выбору типов и параметров крепи капитальных и подготовительных выработок Яковлевского рудника. - СПб.: СПГГИ (ТУ). - 2009 г. - 86 с.

15. Фотиева Н.Н. Расчет крепи параллельных выработок в сейсмических районах / Н.Н. Фотиева, А.Н. Козлов. - М.: Недра, 1992. - 231 с.

16. Инструкция по креплению очистных и подготовительных выработок под закладочным массивом для Яковлевского рудника. - СПб. - 2013 г. - 95 с.

17. Протосеня А.Г. Геомеханика: Учебное пособие / А.Г. Протосеня, О.В. Тимофеев. - СПб.: СПГГИ(ТУ), 2008. - 117 с.

18. Протодьяконов М. М. Давление горных пород и рудничное крепление. Ч. 1-2. Ч. 1. Давление горных пород. - Ч.2. Рудничное крепление / М. М. Протодьяконов. - Новосибирск: Госгортехиздат, 1933. - Ч. 1. - 128 с.; Ч.2. -222 с.

19. Цимбаревич П. М. Механика горных пород / П. М. Цимбаревич. - Изд. 2-е, полностью переработ. - М.: Углетехиздат, 1948. - 184 с.

20. Бродский М. П. Новая теория давления пород на подземную крепь / М. П. Бродский. - Новосибирск: Горгеонефтеиздат, 1933. - 72 с.

21. Слесарев В.Д. Механика горных пород и рудничное крепление / В.Д. Слесарев. - М.: Углетехиздат, 1948. - 303 с.

22. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды / В.В. Соколовский. - М.: Физматгиз, 1960. - 241 с.

23. Roest P.A., Kamp W. The self supporting rock ring. - Mining Science & Technology, 1987. p. 650-659.

24. Hoek E., Bray J.W. Rock slope engineering. CRC Press, 1981. 368 p.

25. Феннер Р. Исследования горного давления / Р. Феннер. - В кн.: "Вопросы теории горного давления". - М.: Госгортехиздат, 1961. - С. 5-58.

26. Лабасс А. Давление горных пород в угольных шахтах. / А. Лабасс. - В кн.: "Вопросы теории горного давления". - М.: Госгортехиздат, 1961. - С. 59-164.

27. Сажин В.С. Определение области неупругих деформаций с учетом изменения сцепления породы / В.С. Сажин // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1976. - № 6. - С. 93-95.

28. Тимошенко С. П. Теория упругости / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер. -М.: Наука, 1979. - 560 с.

29. Бурштейн Л.С. Теория упругости, пластичности и ползучести в горном деле. Учебное пособие. Часть 2 / Л.С. Бурштейн. - Л.: ЛГИ, 1977. - 81 с.

30. Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород / К.В. Руппенейт. - М.: Углетехиздат, 1954. - 384 с.

31. Руппенейт К.В. Расчет крепи шахтных стволов / К.В. Руппенейт и др. -М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 123 с.

32. Ставрогин А.Н. Пластичность горных пород / А.Н. Ставрогин, А.Г. Протосеня. - М.: Недра, 1979. - 301 с.

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

34. Ставрогин А.Н. Механика деформирования и разрушения горных пород / А.Н. Ставрогин, А.Г. Протосеня. - М.: Недра, 1992. - 223 с.

35. Сажин В.С. Упруго-пластическое распределение напряжений вокруг отверстия, близкого к квадрату / В.С. Сажин // Инженерный журнал. - 1964. - Т. 4. - Вып. 2. - С. 380.

36. Перлин П.И. Упругопластическое распределение напряжений вокруг отверстий / П.И. Перлин. - В кн.: Исследования по механике и прикладной математике. - М.: Тр. МФТИ. - 1960. - Вып. 5. - С. 246

37. Перлин П.И. Упруго-пластическое кручение стержней овального поперечного сечения / П.И. Перлин // Инженерный сборник. - 1961. - Т. 31. - С. 202-205.

38. Мирсалимов В.М. Обратная упругая задача для плоскости, ослабленной двумя одинаковыми отверстиями. - В кн.: Материалы республиканской конференции / В.М. Мирсалимов. - Баку: Элм, 1971. - С. 121 - 129.

39. Мирсалимов В.М. Неодномерные упругопластические задачи / В.М. Мирсалимов. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 256 с.

40. Временные указания по выбору типов и параметров крепи капитальных и подготовительных выработок Яковлевского рудника. - СПб.: СПГГИ (ТУ). -2006 г. - 92 с.

41. Трушко В.Л. Оценка устойчивости обнажений и расчет нагрузок на крепь выработок Яковлевского рудника / В.Л. Трушко, А.Г. Протосеня, В.Ф. Плащинский // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ (ТУ). - 2006. - Т. 168. - С. 115-123.

42. СНиП 11-94-80. Подземные горные выработки. 1980.

43. Тимофеев О.В. Способы обеспечения устойчивости горных выработок / О.В. Тимофеев // Записки Ленинградского горного института. - 1975. - Т. 67. - С. 72-81.

44. ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. 2012.

45. ГОСТ 28570-90. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций. 1991.

46. ГОСТ 17624-2012. Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности. 2012.

47. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. 1988.

48. Рубчевский Ю.И. Опыт применения методов неразрушающего контроля закладочного массива на Яковлевском руднике / Ю.И. Рубчевский // Естественные и технические науки. - 2015. - № 3. - С. 86-93.

49. Рубчевский Ю.И. Применение методов контроля прочности закладочного массива на Яковлевском руднике / Ю.И. Рубчевский. - Наука и современность -2015: сборник материалов ХЫ международной научно-практической конференции. Под общ. ред. С.С. Чернова. - Новосибирск: Издательство ЦРНС, 2015. - С. 159-162.

50. Стрелецкий А.В. Натурные наблюдения за устойчивостью горных выработок под защитным перекрытием Яковлевского рудника / А.В. Стрелецкий // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения. Труды 11 -ой Межрегиональной научно-практической конференции, Филиал Горного университета «Воркутинский горный институт». - Воркута, 2013. - С. 192-196.

51. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. 1983.

52. Протосеня А.Г. Моделирование напряженно - деформированного состояния рудного массива в зоне влияния очистных работ / А.Г. Протосеня, К.Г. Синякин // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2011. - Т. 189. - С. 240-243.

53. Семенов В.И. Оценка устойчивости обнажений выработок в физически нелинейно деформируемом рудном и закладочном массиве Яковлевского месторождения / В.И. Семенов, Ю.И. Рубчевский // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 1. - Режим доступа: http://www.science-education.ru/121 -18216.

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

55. Лаевский Ю.М. Метод конечных элементов (основы теории, задачи) / Ю.М. Лаевский. - Новосибирск: Изд-во НГУ, 1999. - 166 с.

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

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

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

59. Кузнецов Г.Н. Моделирование проявлений горного давления / Г.Н. Кузнецов и др. - Л.: Недра, 1968. - 279 с.

60. Фролов Ю.С. Механика подземных сооружений / Ю.С. Фролов, Т.В. Иванес. - СПб.: ФГБОУ ВПО ПГУПС, 2014. - 125 с.

61. ABAQUS Online Manuals. Release 6.14. User Manual's.

62. ABAQUS Online Manuals. Release 6.14. Getting Started with Abaqus.

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

64. Ержанов Ж.С. Метод конечных элементов в задачах механики горных пород / Ж.С. Ержанов, Т.Д. Каримбаев. - Алма-Ата: Наука, 1975. - 239 с.

65. ГОСТ 21153.0-75. Породы горные. Отбор проб и общие требования к методам испытаний. 1975.

66. ГОСТ 21153.2-84. Породы горные. Метод определения предела прочности при одноосном сжатии. 1984.

67. ГОСТ 21153.8-88. Породы горные. Метод определения предела прочности при объемном сжатии. 1988.

68. Коршунов В.А. Определение показателей объемной прочности образцов горных пород при их нагружении сферическими инденторами / В.А. Коршунов // Горная геомеханика и маркшейдерское дело: Сборник научных трудов. - СПб.: ВНИМИ, 1999. - С.70-75.

69. Коршунов В.А. Определение показателей паспорта прочности горных пород методом разрушения образцов сферическими инденторами / В.А. Коршунов, Ю.М. Карташов, В.А. Козлов // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2010. - Т. 185. - С. 41-45.

70. Потемкин Д.А. Параметры поля напряжений в рудно-кристаллическом массиве до начала ведения горных работ / Д.А. Потемкин, В.Ф. Плащинский // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2006. - Т. 168. - С. 123-126.

71. Стрелецкий А.В. Геомеханическое обоснование устойчивости горных выработок под защитным перекрытием (на примере Яковлевского рудник): автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 25.00.20 / Стрелецкий Александр Владимирович. - СПб., 2013. - 19 с.

72. Петров Д.Н. Формирование напряженно-деформированного состояния горного массива до и после осушения / Д.Н. Петров // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2011. - Т. 190. - С. 232-239.

73. Трушко О.В. Моделирование напряжённо-деформированного состояния рудного массива Яковлевского рудника при ведении горных работ под защитным перекрытием / О.В. Трушко, A.B. Стрелецкий // Записки Горного института. -СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2012. - Т. 199. - С. 60-63.

74. Синякин К.Г. Оценка вертикальных смещений рудного массива при ведении горно-строительных работ по созданию защитной потолочины / К.Г. Синякин // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, серия: «Науки о земле». - Тула. - 2009. - № 4. - С. 173-176.

75. Зайцев Д.А. Геомеханическое обеспечение нисходящей слоевой системы разработки богатых железных руд Яковлевского месторождения КМА: автореф.

дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 25.00.20 / Зайцев Денис Александрович. - Тула, 2012. - 16 с.

76. Сергеев C.B. Опыт разработки богатых железных руд Яковлевского месторождения КМА / C.B. Сергеев, А.И. Лябах, Д.А. Зайцев // Научные ведомости БелГУ. - 2011. - № 3. - С. 200-208.

77. Сергеев C.B. Инженерно-геологическое сопровождение горных работ при разработке рыхлых руд КМА / C.B. Сергеев и др. // Горный информационно-аналитический бюллютень. Изд-во «Горная книга». - 2011. - №11. - С. 41-44.

78. Трушко В.Л. Моделирование напряжено-деформированного состояния закладочного массива при проведении подготовительных выработок / В.Л. Трушко, Ю.И. Рубчевский // Естественные и технические науки. - 2015. - № 11. -С. 241-250.

79. Антонов Ю.Н. Деформации рудного обнажения за крепью КМП-А3 в выработках, пройденных вприсечку к закладочному массиву / Ю.Н. Антонов и др. // Труды 8-й Международной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и их решения». Воркута, 2010. - С. 174179.

80. РД 51-60-82. Породы горные. Инструкция по отбору, консервации и хранению керна. 1982.

81. Pariseau W.G. Design Analysis in Rock Mechanics. 2007. 560 p.

82. Hudson J. A., Harrison J.P. Engineering rock mechanics an introduction to the principles. 2000. 458 р.

83. Barton N. Shear strength criteria for rock, rock joints, rockfill and rock masses: Problems and some solutions (2013). Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 5 (4), pp. 249-261.

84. Jaeger J.C., Cook N.G.W., Zimmerman R.W. Fundamentals of rock mechanics: 4th edition (2007) London, 608 p.

85. Hoek E., Diederichs M.S. Empirical estimation of rock mass modulus (2006) Int J Rock Mech Min Sci, 43(2), pp. 203-215.

86. Бронников Д.М. Справочник. Закладочные работы в шахтах / Д.М. Бронников, М.Н. Цыгалова. - М.: Недра, 1989. - 400 с.

87. Курленя М.В. Геомеханические процессы взаимодействия породных и закладочных массивов при отработке пластовых рудных залежей / М.В. Курленя и др. - Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1997. - 175 с.

88. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. - М.: Недра, 1981.

89. Инструкция по креплению очистных и подготовительных выработок в закладочном массиве на Яковлевском руднике. - СПб. - 2013 г. - 57 с.

90. Матвеев А.В. Рациональные параметры поддерживающей крепи горизонтальных выработок / А.В. Матвеев и др. // Записки Горного института. -СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2006. - Т. 168. - С. 191-195.

91. Огородников Ю.Н. Устойчивость горизонтальных выработок в рудах Яковлевского рудника / Ю.Н. Огородников, Д.Б. Зыков // Известия Тульского государственного университета. - Тула: Тульский государственный университет. -2003. - № 5. - С. 200-203.

92. Зыков Д.Б. Геомеханическое обоснование типов и параметров крепи для крепления выработок в слабых рудах / Д.Б. Зыков // Записки Горного института. -СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2005. - Т. 167. - С. 129-132.

93. Пахалуев В.Ф. Перспективы применения анкерной крепи в рудных выработках Яковлевского рудника / В.Ф. Пахалуев, Ю.Н. Огородников, А.Б. Максимов // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). - 2006. - Т. 168. - С. 181-183.

94. Мартыненко И.А. Параметры анкерной крепи / И.А. Мартыненко, И.А. Капралова, К.В. Кулинич // Горный информационно-аналитический бюллютень. Изд-во «Горная книга». - 2009. - № 12. - С. 278-280.

95. Войтов М.Д. Исследование деформационных и нагрузочных свойств анкерной крепи / М.Д. Войтов, И.И. Харитонов, В.В. Емельянов // Вестник Кузбсского государственного технического университета. - 2011. - № 3. - С. 50-54.

96. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи. ВНИМИ, ВНИИОМШС Минуглепрома СССР. - М.: Стройиздат, 1983. - 272 с.

97. Антонов Ю.Н. Обоснование конструкции упрочняющей крепи подготовительных выработок в рудном массиве Яковлевского рудника / Ю.Н. Антонов, В.Ю. Синегубов // Записки Горного института. - СПб.: СПГГИ(ТУ). -2010. - Т. 186. - С. 94-98.

98. Бедарев Н.Т. Повышение эффективности контроля работы анкерных крепей / Н.Т. Бедарев и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2012. - № 6 (94). - С. 59-62.

99. Погудин Ю.М. Стендовые испытания узла соединения составного анкера / Ю.М. Погудин и др. // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. - Тула. - 2010. - № 1. - С. 288-293.

100. Рубчевский Ю.И. Патент на изобретение № 2542067 от 04.02.2014 (опубликован 20.02.2015) «Податливая анкерная крепь» / Ю.И. Рубчевский, М.А. Карасев, Д.Н. Петров, Н.А. Беляков.

101. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - 13-е изд., испр. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 544 с.