Обоснование и разработка технологии упрочнения цементацией неустойчивой слоистой породной кровли пластовых выработок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.11, доктор технических наук Угляница, Андрей Владимирович

• Угляница, Андрей Владимирович
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Угляница, Андрей Владимирович

Введение.

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследований. 1В

1Л. Тампонаж трещиноватых горных пород при проведении и поддержании горных выработок.

1.2. Анализ результатов исследований процесса распространения цементных растворов в трещиноватых горных породах.

1.3. Необходимость разработки технологии упрочнения цементацией неустойчивой слоистой породной кровли пластовых выработок

1.3.1. Способы крепления пластовых выработок с неустойчивой слоистой кровлей

1.3.2. Опыт инъекционного упрочнения слоистой породной кровли пластовых выработок

1.3.3. Технические приемы нагнетания цементных растворов, учитывающие неоднородность раскрытия трещин по длине скважины.

1.3.4. Рекомендации по определению момента образования вокруг выработки трещиноватости, необходимой для качественной цементации пород.

1.3.5. Влияние способа нагнетания нестабильного цементного раствора на качество цементации трещин в условиях пластовых выработок

1.3.6. Анализ возможности цементации тонких трещин.

1.3.7. Особенности формирования изолирующего покрытия на поверхности пластовых выработок.

1.4. Прочностные свойства зацементированных углевмещающих горных пород.

Выводы, цель и задачи исследований.

2, Особенности фильтрационных свойств расслоившейся породной кровли пластовых выработок

2.1. Анализ результатов натурных исследований процесса расслоения породной кровли пластовых выработок.

2.2. Гидродинамическое сопротивление и проницаемость трещин в расслоившейся породной кровле пластовых выработок

2.3. Определение смещения породного контура кровли пластовой выработки при образовании в ней заданной трещинной пустотности

Выводы.

3. Исследование процесса нагаетания цементных растворов в расслоившуюся кровлю пластовых выработок

3.1. Определение остаточного раскрытия трещин расслоения после нагнетания в них нестабильного цементного раствора способом с постоянным расходом.

3.2. Экспериментальные исследования цементации трещин расслоения при нагнетании нестабильных цементных растворов способом с постоянным расходом.

3.2.1. Выбор модели и определение ее параметров

3.2.2. Разработка конструкции экспериментального стенда -модели

3.2.3. Методика экспериментальных исследований

3.2.4. Результаты экспериментальных исследований

3.3. Определение остаточного раскрытия трещин расслоения после повторного нагнетания в них нестабильного цементного раствора.

3.4. Определение конечного давления нагнетания, расхода и объема воды для гидравлического расширения тонких трещин в кровле пластовых выработок.

3.5. Экспериментальные исследования по цементации тонких трещин с предварительным их гидравлическим расширением

3.5.1. Разработка конструкции экспериментального стенда-модели.

3.5.2. Определение параметров трещиноватой упругой среды экспериментального стенда-модели.

3.5.3. Определение давления нагнетания воды при гидравлическом расширении трещин.

3.5.4. Исследование процесса цементации гидравлически раскрытых тонких трещин.

3.6. Определение параметров способа цементации тонких трещин с предварительным их гидравлическим расширением

Выводы.

4. Разработка скважинных инъекционных устройств для цементации слоистой кровли пластовых выработок

4.1. Разработка принципиальной конструкции иньектора для снижения давления цементного раствора по длине скважины в направлении от ее забоя к устью

4.2. Экспериментальные исследования цементации трещин расслоения через инъектор с фильтрационным патроном на модели скважины.

4.2.1. Обоснование метода исследований.

4.2.2. Изготовление опытного образца инъектора

4.2.3. Разработка конструкции модели скважины и определение ее параметров.

4.2.4. Методика экспериментальных исследований.

4.2.5. Результаты экспериментальных исследований.

4.2.6. Экспериментальные исследования на модели скважины с инъектором упрощенной конструкции

4.3. Разработка конструкции инъекционного анкер-репера.

Выводы.

5. Разработка технологии упрочнения цементацией слоистой породаой кровли пластовых выработок

5.1. Изоляция на поверхности пластовой выработки трещин, гидравлически связанных с цементационной скважиной

5.1.1. Обнаружение мест выхода вскрытых скважиной трещин на поверхность пластовой выработки

5.1.2. Изоляция крупных трещин на поверхности пластовой выработки.

5.1.3. Цементация трещин, имеющих выход на поверхность пластовой выработки

5.2. Упрочнение пород кровли пластовой выработки в процессе ее эксплуатации.

5.2.1. Создание изолирующего покрытия на поверхности пластовой выработки.—

5.2.2. Длина цементационной скважины

5.2.3. Расстояние между цементационными скважинами

5.2.4. Назначение концентрации цементного раствора.

5.2.5. Способ нагнетания цементного раствора.

5.2.6. Определение расхода раствора в скважину.

5.2.7. Определение конечного давления нагнетания и объема цементного раствора

5.2.8. Установка в скважину железобетонного анкера.

5.2.9. Цементация тонких трещин.

5.3. Упрочнение пород кровли пластовой выработки в процессе ее проведения.

5.3.1. Определение длины скважины под инъекционный анкер-репер.

5.3.2. Расстояние между скважинами.

5.3.3. Установка анкер-репера.—.

5.3.4. Изоляция поверхности выработки.

5.3.5. Выбор концентрации раствора.

5.3.6. Цементация трещин, вскрытых скважиной.

5.3.7. Определение конечного давления нагнетания

5.3.8. Цементация тонких трещин.

5.4. Оборудование для нагнетания цементного раствора

5.5. Определение параметров трещиноватости

5.6. Контроль качества цементации породной кровли пластовой выработки.

5.7. Область и ожидаемые объемы применения разработанной технологии упрочнения цементацией слоистой породной кровли пластовых выработок.

5.8. Расчет крепи пластовых выработок с упрочненной цементацией породной кровлей.

5.9. Внедрение результатов исследований

5.9.1. Упрочнение цементацией породной кровли вентиляционного штрека шахты "Березовская" АО "Северокуз-бассуголь".

5.9.2. Упрочнение цементацией породной кровли экспериментального участка вентиляционного штрека шахты "Линдзя" треста "Лунко" КНР.

5.9.3. Испытание инъекционных анкер-реперов на участке путевого квершлага шахты "Нагорная" концерна "Южкузбассуголь".

5.10. Экономическая эффективность результатов исследования.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование и разработка технологии упрочнения цементацией неустойчивой слоистой породной кровли пластовых выработок»

Повышение эффективности подземной добычи угля, рост производительности труда и улучшение условий работы является важной народнохозяйственной задачей угольной промышленности страны, решение которой осложняется тем, что на действующих горизонтах угольных шахт Российской Федерации от 20 до 70 % промышленных запасов приходятся на пологие и наклонные пласты со сложными горно-геологическими условиями.

С увеличением глубины ведения горных работ в таких условиях повсеместно усиливаются проявления горного давления и резко возрастают затраты на крепление и поддержание пластовых выработок.

Для крепления пластовых выработок с неустойчивой кровлей на тонких и средней мощности пологих и наклонных пластах ВНИМИ и КузНИУИ рекомендует применять металлическую рамную арочную или трапециевидную податливые крепи с двумя узлами податливости при расчетных смещениях кровли до 300 - 400 мм и с четырьмя узлами податливости при смещениях 700 - 800 мм. При больших расчетных смещениях рекомендуется применять мероприятия по снижению смещений кровли, такие как анкерование, инъекционное упрочнение кровли смолами, цементными и другими вяжущими растворами.

Однако дополнительное анкерование при расчетных смещениях более 800 - 1000 мм, как правило, не позволяет снизить смещение неустойчивой слоистой кровли пластовых выработок до требуемой величины. Поэтому в этих условиях значительно более эффективным мероприятием будет инъекционное упрочнение кровли вяжущими растворами.

Применительно к условиям Кузнецкого бассейна в КузНИУИ разработана технология упрочнения неустойчивой кровли пластовых выработок фенолформальдегидными скрепляющими составами. Разработанная технология прошла успешное испытание на шахтах Кузбасса.

Однако, несмотря на эффективность упрочнения кровли синтетическими смолами, его применение сдерживается значительной стоимостью смол, необходимостью применения специального оборудования для их транспортирования, хранения, приготовления и нагнетания.

Поэтому на сегодняшний день для упрочнения кровли пластовых выработок, наряду с синтетическими смолами, представляет интерес применение значительно более дешевых, доступных и нетоксичных цементных растворов.

В настоящее время разработаны эффективные технологические приемы, позволяющие производить качественную цементацию хаотической трещиноватости вокруг капитальных полевых горных выработок в процессе их проведения и эксплуатации. Данные приемы, в основном, могут быть использованы и для цементации кровли пластовых выработок с однородной (массивной) текстурой, т.е. в условиях образования в кровле хаотической трещинов атости. Однако эти технологические приемы не обеспечивают требуемого качества цементации трещин в неустойчивых слоистых кровлях пластовых выработок, пройденных по тонким и средней мощности пологим и наклонным пластам, вследствие особенностей фильтрационных свойств кровель в этих условиях (образование в слоистой породной кровле пластовых выработок техногенных трещин расслоения по напластованию породы и перпендикулярных им тонких трещин при изгибе разделившихся слоев, уменьшение трещинной пустот-ности с удалением от контура выработки, неодновременность развития трещинной пустотности на отдельных участках выработки и др.).

В этой связи представляется актуальным разработка научно обоснованных технических и технологических решений по упрочнению цементацией неустойчивой слоистой кровли пластовых выработок на тонких и средней мощности пологих и наклонных пластах в процессе их проведения и эксплуатации.

Настоящие исследования выполнены в соответствии с координационными планами Минуглепрома СССР по тематическим планам института "КузНИИшахтострой" (Ко гос. регистрации тем 74040545; 76044181; 79038036) и по тематическому плану НИР Кузбасского государственного технического университета в рамках региональной межвузовской научно-технической программы "Кузбасс 1997-2000".

Цель работы - разработка технических и технологических решений по упрочнению цементацией неустойчивой слоистой породной кровли пластовых выработок для снижения трудоемкости и стоимости их поддержания.

Объект исследования - расслоившаяся породная кровля пластовых выработок на тонких и средней мощности пологих и наклонных пластах.

Идея работы состоит в учете особенностей фильтрационных свойств расслоившейся породной кровли пластовых выработок и установлении закономерностей заполнения образовавшихся трещин цементационным материалом при обосновании и разработке эффективных способов ее упрочнения цементацией.

Методы исследований.

Оценка особенностей фильтрационных свойств в расслоившейся породной кровле пластовых выработок осуществлена на основе анализа и обобщения литературных источников по натурным исследованиям процесса расслоения породной кровли пластовых выработок с использованием известных решений в области фильтрации жидкостей и цементных растворов в трещиноватых средах и численных расчетов на ЭВМ трещинной пустотности расслоившейся кровли в зависимости от смещения породного контура выработки.

Исследование процесса нагнетания цементных растворов в расслоившуюся породную кровлю пластовых выработок осуществлено путем аналитических и лабораторных экспериментальных исследований процесса заполнения цементационным материалом трещин расслоения и перпендикулярных им тонких трещин с использованием известных решений в области фильтрации цементных растворов в трещиноватых средах, теории подобия и моделирования, численных расчетов на ЭВМ.

Разработка скважинных инъекционных устройств для цементации слоистой кровли пластовых выработок осуществлена на основе лабораторных экспериментальных исследований с изготовлением экспериментальных моделей, опытных образцов, применением теории подобия и моделирования, численных расчетов на ЭВМ.

Разработка технологии цементации неустойчивой слоистой кровли пластовых выработок осуществлена на основе анализа и обобщения результатов выполненных аналитических и экспериментальных исследований, применения разработанных скважинных инъекционных устройств с использованием опытно-промышленных экспериментов по нагнетанию цементных растворов в расслоившуюся породную кровлю пластовых выработок.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

- неравномерная зона цементации по длине инъекционной скважины в расслоившейся породной кровле пластовых выработок формируется за счет анизотропии и неоднородности ее трещинной проницаемости, причем коэффициенты гидродинамического сопротивления образующихся трещин расслоения и перпендикулярных им соответственно изменяются в пределах £ = 5-18 и £ = 20-30, а образование у контура кровли выработки необходимой для цементации трещинной пустотности, равной 4-5 %, происходит при смещении кровли на 30 - 45 мм;

- полное заполнение трещин расслоения цементационным материалом обеспечивает двукратное нагнетание нестабильного цементного раствора с постоянным расходом, а перпендикулярных им тонких трещин - их предварительное гидравлическое расширение и последующее нагнетание стабильного цементного раствора с постоянным давлением, равным давлению при расширении трещин, причем объем цементного раствора, проникающего на участки тонких трещин с раскрытием S < 0,1 10 3 м, составляет 150 - 170 % от объема раствора, находящегося на участках с раскрытием <5 > 0,1 103 м;

- применение инъектора с фильтрационным патроном при цементации трещин расслоения в процессе эксплуатации пластовой выработки снижает в 7 - 10 раз давление раствора по длине скважины в направлении от ее забоя к устью и позволяет за счет этого предотвратить смещение и разрушение сильно расслоившейся породы у контура выработки в процессе нагнетания раствора в скважину и уменьшить неравномерность зоны цементации вокруг устьевой и забойной частей скважины до соотношения 1,5-2,0, а применение инъекционного анкер-репера при цементации в процессе проведения выработки обеспечивает нагнетание цементного раствора в трещины расслоения в момент образования у контура кровли выработки трещинной пустотности, равной 4-5 %;

- снижение трудоемкости и стоимости поддержания пластовых выработок с неустойчивой слоистой породной кровлей обеспечивает технология, предусматривающая возведение в выработке базовой металлической рамной крепи и крепи усиления в виде упрочненных цементацией пород кровли, при этом достижение требуемых прочностных характеристик зацементированных пород обеспечивает комплекс технических и технологических решений, включающий в себя обнаружение и изоляцию на поверхности выработки трещин, гидравлически связанных с цементационной скважиной, цементацию трещин расслоения через инъектор с фильтрационным патроном при упрочнении кровли в процессе эксплуатации выработки и через инъекционный анкер-репер в процессе ее проведения, цементацию тонких трещин с предварительным их гидравлическим расширением.

Научная новизна работы заключается:

- в оценке особенностей фильтрационных свойств расслоившейся породной кровли пластовой выработки и их влияния на процесс упрочнения пород цементацией;

- в установлении зависимости между смещением слоистой кровли пластовой выработки после ее проведения и образующейся в кровле трещинной пустотностью;

- в обосновании возможности заполнения трещин расслоения цементационным материалом при двукратном нагнетании в них нестабильного цементного раствора способом с постоянным расходом, а трещин, перпендикулярных к трещинам расслоения, с предварительным их гидравлическим расширением;

- в обосновании параметров способа цементации трещин расслоения в процессе эксплуатации пластовой выработки через инъектор с фильтрационным патроном, а в процессе ее проведения через инъекционные анкер-реперы;

- в обосновании и разработке принципов обнаружения и изоляции на поверхности пластовой выработки трещин, гидравлически связанных с цементационной скважиной, лежащих в основе технологии упрочнения слоистой кровли цементацией.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- применением известных методов в области фильтрации жидкостей и цементных растворов в трещиноватых средах, теории подобия и моделирования;

- удовлетворительной сходимостью результатов аналитических и экспериментальных исследований процесса заполнения трещин цементационным материалом в расслоившейся кровле пластовых выработок;

- положительными результатами опытно-промышленной проверки основных положений диссертационной работы на угольных шахтах.

Личный вклад автора заключается:

- в установлении степени анизотропии и неоднородности трещинной проницаемости в расслоившейся породной кровле пластовых выработок;

- в установлении взаимосвязи между трещинной пустотностыо, образующейся в кровле пластовой выработки, и смещением ее контура и разработке способа цементации трещин расслоения в процессе проведения пластовой выработки через инъекционные анкер-реперы;

- в проведении аналитических и экспериментальных исследований по установлению закономерностей заполнения трещин расслоения цементационным материалом при двукратном нагнетании в них нестабильного цементного раствора с постоянным расходом и разработке способа двухступенчатого нагнетания цементных растворов в трещины расслоения кровли пластовых выработок;

- в проведении аналитических и экспериментальных исследований по установлению закономерностей процесса цементации тонких трещин с их предварительным гидравлическим расширением и разработке способа цементации тонкотрещиноватых горных пород;

- в разработке принципиальной конструкции инъектора с фильтрационным патроном для снижения давления по длине скважины в направлении от ее забоя к устью при цементации трещин расслоения в кровле пластовых выработок, проведении лабораторных исследований по определению рациональных параметров инъектора и разработке способа цементации трещин расслоения в процессе эксплуатации пластовой выработки через инъектор с фильтрационным патроном;

- в обосновании и разработке способов формирования на поверхности пластовой выработки дискретного изолирующего покрытия;

- в проведении опытно-промышленных испытаний разработанных технологических решений на угольных шахтах.

Научное значение работы заключается в установлении закономерностей процесса распространения цементных растворов в расслоившейся породной кровле пластовых выработок и разработке на их основе технологии ее упрочнения цементацией.

Практическая ценность. Применение разработанных технических и технологических решений по последующему упрочнению цементацией неустойчивой слоистой породной кровли пластовых выработок при их проведении и эксплуатации позволяет качественно цементировать трещины на заданном расстоянии от контура выработки, сократить расход материалов на изоляцию ее поверхности, повысить устойчивость пластовых выработок и, в целом, сократить трудоемкость и стоимость их крепления и поддержания.

Область применения. Неустойчивая слоистая породная кровля пластовых выработок в процессе их проведения или эксплуатации на тонких и средней мощности пологих и наклонных пластах при расчетных смещениях кровли, превышающих конструктивную податливость крепи.

Реализация работы. Основные положения диссертационной работы вошли составной частью в следующие нормативные руководящие документы:

1. Рекомендации по технологии последующего упрочнения горных пород цементацией без нанесения на поверхность выработки сплошного изолирующего покрытия (утв. Департаментом угольной промышленности Министерства топлива и энергетики РФ в 1997 г.).

2. Руководство по Технологии возведения крепи инъекционными методами и противофильтрационных завес при пересечении пожароопасных угольных пластов (утв. Кузнецким округом Госгортехнадзора РФ в 1999 г.).

Разработанная технология упрочнения цементацией неустойчивой слоистой породной кровли пластовых выработок прошла опытнопромышленную проверку на участках вентиляционного штрека лавы Ко 362 пласта XII уклонного поля №> 7 шахты "Березовская" АО "Северокузбассуголь" и откаточного штрека шахты "Линдзя" треста "Лунко" Китайской Народной Республики. Экономический эффект от применения разработанной технологии на шахте "Березовская" в ценах 1995 г. составил 173.280.000 руб.

Кроме этого, эффективность разработанных инъекционных анкер-реперов подтверждена их успешным испытанием в путевом квершлаге бывшего Кушеяковского участка шахты "Нагорная" концерна "Южкузбассуголь", а отдельные элементы технологии, учитывающие деформационное поведение тампонируемого массива, внедрены в клетевом стволе шахты им. Ленина и вентиляционном стволе шахты "Распадская" концерна "Южкузбассуголь".

Основные технические и технологические решения, разработанные в диссертационной работе, вошли составной частью в комплексную работу "Разработка и широкомасштабное внедрение новых высокоэффективных управляемых технологий формирования цементационных завес вокруг выработок для обеспечения безаварийной эксплуатации угольных шахт в условиях обводненных и нарушенных горных пород", за выполнение которой в 1998 г. присуждена премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

Результаты исследований используются в учебном процессе при чтении лекций, проведении практических занятий и выполнении курсовых проектов по дисциплине "Строительство выработок в сложных горно-геологических условиях" в Кузбасском государственном техническом университете и Шаньдунском горном институте (КНР).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзном научно-техническом совещании "Научно-технические проблемы ускорения строительства новых горизонтов, проведения горных выработок в условиях глубоких шахт" (Донецк, 1985), Всесоюзной научно-практической конференции

Социально-экономические проблемы достижения коренного перелома в эффективности развития производительных сил Кузбасса" (Кемерово, 1988), Всесоюзном научно-техническом совещании "Пути улучшения состояния горных выработок" (Москва, 1989), научных чтениях на тему: "Технико-экономический анализ и теория проектирования в горном деле", посвященных 100-летию со дня рождения академика A.C. Попова (Алма-Ата, 1991), III Международной научно-практической конференции "Перспективы развития горнодобывающей промышленности" (Новокузнецк, 1996), научно-производственной конференции "Пути сокращения сроков и повышения эффективности сооружения вертикальных стволов" (Шахты, 1996), II Международной конференции "Нетрадиционные и эффективные технологии разработки месторождений полезных ископаемых" (Новокузнецк, 1997), научно-производственной конференции "Прохождение вертикальных стволов, околоствольных дворов, горизонтальных и наклонных выработок при строительстве новых шахт" (Новочеркасск, 1997), Международной научно-практической кон- ференции "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (Кемерово, 1997), научно-технических совещаниях ОАО "Кузниишахтострой" (Кемерово, 1997), концерна "Кузбассшахтострой" (Кемерово, 1997), треста "Лунко" и Шандуньского горного института (КНР, 1997), ученом совете Института горного дела СО РАН (Новосибирск, 1996, 1997), ежегодных научных конференциях КузГТУ (1987-1998).

Публикации. По вопросам цементации трещиноватых горных пород опубликовано 68 печатных работ. Основное содержание диссертации изложено в 45 научных работах, включая две монографии, 9 авторских свидетельств и 3 патента на изобретения.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 204 наименований, 7 приложений; изложе

Заключение диссертации по теме «Физические процессы горного производства», Угляница, Андрей Владимирович

Выводы

1. Разработанный способ формирования на поверхности пластовой выработки дискретного изолирующего покрытия (а.с. 1537818, а.с. 1770574, патент 2018675) [153, 155,156] позволяет сократить трудоемкость и стоимость цементации за счет сокращения расхода изоляционных материалов и повысить качество заполнения трещин цементационным материалом за счет отфильтровывания жидкой фазы цементного раствора (воды) в процессе цементации трещин непосредственно в выработку через изолирующий материал и оставшиеся на поверхности выработки неизолированные тонкие трещины.

2. Разработанный способ цементации кровли пластовой выработки в процессе его эксплуатации через инъектор с фильтрационным патроном (а.с. 1555493) [157] позволяет уменьшать давление цементного раствора по д лине скважины в направлении от ее забоя к устью в соответствие с увеличением раскрытия трещин расслоения. В результате сильно разрушенные приконтурные породы выработки не подвергаются высоким инъекционным давлениям и следовательно, сводится к минимуму в процессе цементации их дальнейшее смещение в выработку и деформирование крепи.

3. Разработанный способ двухступенчатого нагнетания нестабильных цементных растворов с постоянным расходом в трещины расслоения (патент 2112881) [154] позволяет получать их качественное заполнение цементным осадком в пределах достигнутого радиуса цементации при обеспечении возможности извлечения из скважины инъектора с фильтрационным патроном для многократного его использования.

4. Разработанный способ цементации тонких трещин в кровле пластовой выработки (а.с. 1456585, а.с. 1035229) [152, 158] обеспечивает цементацию трещин с раскрытием менее 0,10-0,15 мм, которые цементации по обычной технологии не поддаются, что позволяет повысить качество скрепления межтрещинных плит горной породы в кровле пластовой выработки и, следовательно, несущую способность формируемого над выработкой породобетонного свода.

5. Разработанный инъекционный анкер-репер (а.с. 1456585) [159] позволяет при креплении пластовой выработки крепью регулируемого сопротивления производить упрочнение цементацией расслоившейся кровли в момент образования вокруг скважины оптимальной для цементации трещинной пустотности.

6. Разработанные в диссертационной работе технические решения (способы цементации) в совокупности формируют эффективную технологию упрочнения цементацией слоистой породной кровли пластовых выработок и прошли успешное опытно-промышленное испытание в горных выработках на четырех шахтах Кузнецкого угольного бассейна и на шахте "Лунно" Китайской Народной Республики. Реальный экономический эффект от внедрения разработанной технологии в вентиляционном штреке шахты "Березовская" в ценах 1995 г. составил 173,3 млн. руб. (34.600 $ США). Условно-ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения разработанной технологии в Кузнецком угольном бассейне в полном объеме в ценах 1998 г. составляет 425 млн. руб.

Заключение

В диссертационной работе изложены научно обоснованные технические и технологические решения по последующему упрочнению цементацией неустойчивой слоистой породной кровли и креплению Пластовых выработок, обеспечивающие снижение трудоемкости и стоимости их поддержания, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в техно-литии шахтного строительства.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. В настоящее время разработаны эффективные способы и накоплен большой практический опыт последующего упрочнения цементацией неустойчивых трещиноватых пород в условиях полевых горных выработок. Однако, вследствие горно-геологических и горнотехнических особенностей пластовых выработок, технологические приемы последующей цементации пород, разработанные для условий полевых выработок, не обеспечивают требуемого качества цементации расслоившейся кровли пластовых выработок.

2. Установлено, что неравномерная зона цементации по длине инъекционной скважины в расслоившейся породной кровле пластовых выработок формируется за счет анизотропии и неоднородности ее трещинной проницаемости. При этом трещины, образовавшиеся при изгибе разделившихся слоев и перпендикулярные к трещинам расслоения, после цементации остаются, в основном, незацементированными, поскольку в эти практически замкнутые трещины цементный раствор не проникает. Коэффициент гидродинамического сопротивления трещин расслоения в кровле пластовых выработок возрастает от £ = 5 вблизи контура выработки до £ = 18 на границе трещинообразования, а для трещин, перпендикулярных к трещинам расслоения, он изменяется в диапазоне % = 20 - 30.

3. Установлено, что после второго нагнетания нестабильного цементного раствора в скважину с постоянным расходом, обеспечивающим седиментацию цементных частиц в трещинах расслоения кровли пластовой выработки непосредственно от скважины, трещины расслоения оказываются полностью заполнены цементным осадком.

4. Проникновение цементного раствора состава Ц:В= 1:0,5 в тонкие трещины, перпендикулярные к трещинам расслоения, на заданное расстояние R от скважины обеспечивает их предварительное гидравлическое расширение до раскрытия 3- 0,1 мм на расстоянии R от скважины и нагнетание в раскрытые трещины вслед за жидкостью гидравлического расширения цементного раствора с постоянным давлением, равным давлению, при котором производилось расширение трещин. При этом объем цементного раствора, проникающего на участки трещин с раскрытием S < 0,1 мм, составляет 150 - 170 % от объема раствора, находящегося на участках трещин с раскрытием 8 > 0,1 мм.

5. Для того чтобы сильно расслоившиеся породы вблизи контура пластовой выработки при цементации в процессе ее эксплуатации не подвергались необоснованно высоким инъекционным давлениям, разработан инъектор с фильтрационным патроном, который плавно уменьшает давление раствора по длине скважины в направлении от ее забоя к устью в соответствии с изменением проницаемости трещин расслоения. При этом установлено, что для обеспечения 7-10 кратного снижения давления раствора по длине скважины в направлении от ее забоя к устью при цементации трещин расслоения через скважину длиной 2,2 м и диаметром 52 мм растворами состава Ц:В = 1:4,1:3 и 1:2 фильтрационный патрон инъектора должен иметь следующие параметры: диаметр 47-48 мм, фильтрующий материал - сухой песок со стандартным диаметром фракции 0,63-0,315 мм, толщина слоя песка между корпусом фильтрационного патрона и нагнетательной трубой инъектора - 15-16 мм, перфорация корпуса патрона - по две прорези шириной 0,6 и длиной 65-68 мм каждая, в поперечных сечениях корпуса патрона, расположенных через каждые 5 мм по его длине. При цементации трещин расслоения через разработанный инъектор соотношение радиусов цементации вокруг устьевой и забойной частей скважины выравнивается до соотношения 1,5 - 2,0.

6. Установлено, что образование у контура кровли пластовой выработки трещинной пустотности, равной 4-5 %, при которой наибольшее число слоев породы в кровле уже разделилось, но еще не началось интенсивное смещение породы в выработку и деформирование крепи, происходит при смещении породного контура в выработку на 17 - 30-45 мм. При креплении пластовой выработки крепью регулируемого сопротивления упрочнение цементацией слоистой кровли выработки в момент образования у ее контура трещинной пустотности, равной 4-5 %, обеспечивает нагнетание раствора в скважину через разработанный инъекционный анкер-репер, который фиксирует сигнальное смещение контура выработки 17 после его установки.

7. Для создания на поверхности пластовой выработки изолирующего покрытия достаточно на ее поверхности изолировать трещины, гидравлически связанные с цементационной скважиной. При этом оставшиеся на поверхности выработки неизолированные тонкие трещины и поры в процессе цементации отфильтровывают в выработку жидкую фазу из нагнетаемого раствора (воду), повышая качество заполнения трещин цементационным материалом.

8. Разработанная технология упрочнения цементацией слоистой породной кровли пластовых выработок, включающая нанесение на поверхность выработки дискретного изолирующего покрытия, двухступенчатое нагнетание нестабильного цементного раствора способом с постоянным расходом через инъектор с фильтрационным патроном при цементации пород в процессе эксплуатации выработки и нагнетание способом с постоян

259 ным давлением через инъекционный анкер-репер при цементации пород в процессе проведения выработки, нагнетание в тонкие трещины стабильного цементного раствора с предварительным их гидравлическим расширением обеспечивает повышение качества цементации трещин, увеличение прочности формируемого породобетонного свода в кровле пластовых выработок и снижение трудоемкости и стоимости их поддержания.

9. Эффективность разработанных технических и технологических решений подтверждена положительными результатами их опытно-промышленной проверки в горных выработках на четырех шахтах Кузнецкого угольного бассейна и на шахте "Лунко" Китайской Народной Республики. Реальный экономический эффект от внедрения разработанной технологии только в вентиляционном штреке шахты "Березовская" в ценах 1995 г. составил 173,3 млн. руб.

260

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Угляница, Андрей Владимирович, 1999 год

1. Хямяляйнен В.А., Бурков Ю.В., Сыркин П.С. Формирование цементационных завес вокруг капитальных горных выработок.- М.: Недра, 1994.- 400 с.

2. Трупак Н.Г. Специальные способы проведения горных выработок.- М.: Недра, 1996.- 376 с.

3. Айтматов И.Т. Кравцов Б.И., Половов БД- Тампонирование обводненных пород в шахтном строительстве.- Мл Недра, 1972.- 141с.

4. Максимов А.П., Евтушенко В.В. Тампонаж горных пород,- М.: Недра, 1978.- 180 с.

5. Цементация горных пород при сооружении стволов шахт / П.П. Гончарук, А.А. Гуль, Ю.Т. Клименко и др.- М.: Недра, 1973.- 128 с.

6. Калмыков Е.П. Борьба с внезапными прорывами воды в горные выработки.- М.: Недра, 1973.- 239 е.

7. Укрепление горных пород / В.Ф. Беляев, М.Е. Певзнер, А.В. Пястолов и др.- М.: Недра, 1973.- 97 с.

8. Справочник по сооружению шахтных стволов специальными способами / В.В. Давыдов, Е.Г. Дуда, А.И. Кавешников и др. Под ред. проф. докт. техн. наук Н.Г. Трупака.М.: Недра, 1980.-391 с.

9. Давьщов В.В., Белоусов Ю.И. Химический способ укрепления горных пород.- М.: Недра, 1977.- 228 с.

10. Повышение устойчивости подготовительных выработок угольных шахт/ И.Ю. Заславский, В.Ф. Компанец, А.Г. Файвишенко, В.М. Кле-щенков.- М.: Недра, 1991235 е.

11. Васильев В.В., Левченко В.И. Технология физико-химического упрочнения горных пород.- М.: Недра, 1991.- 267 с.

12. Инъекционное упрочнение горных пород / Ю.З. Заславский, Е.А. Лопухин, Е.Б. Дружко, и др.- М.: Недра, 1984.- 175 с.

13. Заславский Ю.З., Дружко Б.Б. Новые виды крепи горных выработок.- М : Недра, 1989.- 256 с.

14. Технологические схемы упрочнения массивов горных пород цементацией при проведении капитальных горных выработок в зонах геологических нарушений /КузНИИшахтострой.- Кемерово, 1980.- 68с.

15. Руководство по применению крепей, использующих несущую способность упрочненного массива / МакИСИ.- Макеевка, 1984.- 69 с.

16. Руководство по технологии крепления горных выработок с применением опалубки О МП, основанной на использовании несущей способности горных пород / КузНИИшахтострой.- Кемерово, 1989.- 42 с.

17. Комплексный метод тампонажа при строительстве шахт / ЭЛ. Кипко, Ю.А. Полозов, О.Ю. Лушникова, В.А. Логунов.- М.: Недра, 1984.- 280 с.

18. Тампонаж обводненных горных пород: Справочное пособие / ЭЛ. Кипко, Ю.А. Полозов, О.Ю. Лушникова и др.- М.: Недра, 1989.318 с.

19. Строительство горных выработок в сложных горнотехнических условиях: Справочник /Б.А. Картозия, В.А. Пшеничный, И.Г. Косков и др. Под ред. Б.А. Картозия.- М.: Недра, 1992.г 320 с.

20. Хямяляйнен В.А., Митраков В.И., Сыркин П.С. Физико-химическое упрочнение пород при сооружении выработок.- Мл Недра, 1996.352 с.

21. Титков Н.И., Дон Н.С. Технология цементирования нефтяных скважин.- М.: Гостоптехиздат, 1960.-230 с*

22. Бочко Э.А., Никитин В.А. Упрочнение неустойчивых горных пород при бурении скважин.- М.: Недра, 1979.- 168 с.

23. Гамзатов С.М. Применение вяжущих веществ в нефтяных и газовых скважинах .- М.: Недра, 1985.- 220 с.

24. Камбефор А. Инъекция грунтов.- М.: Энергия, 1971.- 333 с.

25. Адамович А.Н. Колтунов Д.В. Цементация оснований гидросооружений.- М.- Л.: Энергия, 1964.- 320 с.

26. Безрук В.М. Укрепление грунтов в дорожном и аэродромном строительстве.- М.: Транспорт, 1992.- 320 с.

27. Волоцкий Д .В. Основы глубинного укрепления грунтов земляного полотна автомобильных дорог.- М.: Транспорт, 1978.- 120 с.28 . Дорман Я .А. Специальные способы работ при строительстве метрополитенов.- М.: Транспорт, 1981.- 302 с.

28. Ивачев Л.М. Промывка и тампонирование геологоразведочных скважин: Справочное пособие.- М.: Недра, 1989.- 247 с.

29. Усиление иреконструкция фундаментов / В.Б. Швец, В.И. Феклин, Л .К. Гинзбург.- М.: Стройиздат, 1985.- 204 с.

30. Борьба с подземными водами при проведении горных выработок / Н.В. Мамонтов, ЮА. Веселов, В А. Рыбачук.- Киев: Техника, 1988.152 с.

31. Черняк ИЛ. Повышение устойчивости подготовительных выработок.- М.: Недра, 1993.- 256 с.

32. Васючков Ю.Ф., Качак В.В. Повышение эффективности ведения горных работ с применением физико-химических способов упрочнения горного массива.- М.: ЦНИЭИуголь, 1986.- 36 с.

33. Давыдов В.В. Белоусов Ю.й, Химический способ упрочнения горных пород.- М.: Недра, 1977.- 221 с.

34. Кипко ЭЛ. Исследование тампонажа трещиноватых горных пород при сооружении капитальных горных выработок: автореф. дисс. докт. техн. наук.- М., 1973.- 28 с.

35. Дуда. Е.Г. Исследование процесса движения цементационных растворов при цементации трещиноватых и трещиновато-пористых горных пород: автореф. дисс. канд. техн. наук.- М., 1976.- 27 с.

36. Литвин А.З., Поляков Н.М. Проходка стволов шахт специальными способами.- М.: Недра, 1974.- 328 с.

37. Корецкий Б.А. Исследование и выбор оптимальных параметров и схем предварительной цементации пород при проходке стволов шахт в условиях Кузбасса: автореф дис . канд. техн. наук.- Кемерово.- 1970.23 с.

38. Комаров Г.И. Исследование и совершенствование предварительной цементации водоносных горных пород при проходке шахтных стволов в условиях Кузбасса: автореф. дис . канд. техн. наук.- Кемерово.-1976.- 22 с.

39. Куликов Ю.Н. Основы проектирования тампонажных растворов Н Строительство шахт, рудников и подземных сооружений: Межвуз, науч.-темат. сб. / Свердловский горный институт.- 1982.- Вып. 6.- С. 83-88.

40. Миликулов АД. Методика расчета параметров тампонажной гидроизоляционной завесы коллекторных тоннелей // Строительство подземных сооружений и шахт.- М.: МГИ, 1978.- С. 84-87.

41. Лагунов В А. Исследование влияния деформационного поведения горного массива на процесс тампонажа трещиноватых горных пород: автореф. дис. канд. техн. наук.- Днепропетровск, 1980.- 28 с.

42. Гальченко П.П. Выбор основных параметров предварительной цементации водоносных горных пород при сооружении вертикальных стволов: Автореф. дис. канд. техн. наук.- М., 1970.- 18 с.

43. Логачев Н.Т. Исследование и совершенствование способа предварительной цементации водоносных пород при проходке шахтных стволов: автореф. дис.» канд. техн. наук.- М.: Недра, 1970.- 18 с.

44. Логачев Н.Т. Максимчук ЮЛ. Влияние потока воды в трещине на цементацию и размыв цементного осадка // Шахтное строительство .-1985.-Н> 4.-С. 28-29.

45. Сыркин П.С. Разработка и обоснование технологии тампонажа горных пород цементацией при строительстве капитальных выработок: автореф. дис. докт. техн. наук.-Кемерово, 1996.- 35 с.

46. Попов. A.B. Разработка тампонажных растворов для водоизоля-ции капитальных горных выработок в сложных горно-геологических условиях: автореф. дис. канд. техн. наук.- Тула, 1984.- 23 с.

47. Спичак Ю .Н. Новая методика расчета процесса упрочнения и тампонажа обводненных тектонических нарушений при ведении проходческих и очистных работ // Шахтное строительство.- 1988.- № 10.- С. 18-20.

48. Литовченко B.H. Предварительный тампонаж крупных карстовых пустот при сооружении вертикальных горных выработок на примере Доб-руджанского угольного месторождения НРБ; автореф. дис. канд. техн. наук.- Днепропетровск, 1984.- 19 с.

49. Вахрамеев И.И. Теоретические основы тампонажа горных пород.- М.: Недра, 1968.- 294 с.

50. Хямяляйнен ВА. Управление процессом формирования цементационных завес вокруг капитальных горных выработок: автореф. дис. докт. техн. наук.- Кемерово, 1992.- 35 с.

51. Баренблатт Т.И. Ентов В.Н., Рыжкин В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа.г М.: Недра, 1972.- 288 с.

52. Мишевич В.И. Гидродинамические исследования поглощающих пластов и методы их изоляции.- М.: Недра, 1972.- 288 с.

53. Полозов Ю.А. Методика расчета параметров водоподавления в пористых породах // Шахтное строительство,- 1989.- № 9.- С. 14-16.

54. Лушникова О.Ю. Контроль и управление процессами водоизоля-ции подземных сооружений при тампонажных работах : автореф. дис. докт. техн. наук.- М., 1986.- 29 с.

55. Веригин Н.И, Нагнетание вяжущих растворов в горные породы в целях повышения прочности и водонепроницаемости оснований гидротехнических сооружений//Изв. АН СССР, ОТН.- 1952.-№5,- С. 674-687.

56. Саламатов М.А. Основные закономерности течения тампонажных растворов в трещиноватых горных породах // Изв. Вузов. Горный Журнал.- 1975.-№ 8.- С. 25-30.

57. Попов И .В. Разработка технологии сооружения водоизоляцион-ных завес в трещиновато-пористых горных породах при строительстве шахтных стволов: автореф. дис. канд. техн. наук.- Тула, 1984.- 22 с.

58. Быков Н.Л. Закономерности движения тампонажных растворов в процессе постановки изоляционных завес при сооружении капитальных горных выработок: автореф. дис. канд. техн. наук.- Днепропетровск, 1984.- 18 с.

59. Витке В. Радиус действия укрепления грунтов нагнетанием в трещиноватые скальные породы.- М.: ВИНИТИ. Пер. № 78250/ 9.

60. Markkraf Н. Die zirkulierende Injection langer Bohrlochabschnitte -ein Beitrag zur Leistungs-steigerang beim Herstellen von Dichtungsschleiern im Felsgestein // Neue Bergbautechnik.-Leipzig.-1973, Helf 4.

61. Busch k. Beitrag zur Lozung von Grundwasserstrom gangsproblemen durch physikalisch ähnliche Modellversuche // Bergbautechnik.-Leipzig.- 1968, Helf 2.

62. Reuter F. Injektionen zur Verbesserung von Baugrund und Bauwerk -eine Bewertung des gegenwartigen Entwicklangesstandes // Neue Bergbautechnik.- Leipzig.- 1983, Helf 4.

63. Новый метод предварительного тампонажа обводненных пород околоствольных дворов шахт / ЭЛ. Кипко, Ю А. Полозов, В.А. Логунов и др. // Шахтное строительство.- 1976.- № 4.- С. 20-23.

64. Технологические схемы предварительного тампонирования водоносных горных пород при сооружении вертикальных стволов шахт.- Кемерово / КузНИИшахтострой.-1979.- 77 с.

65. Ii Gongyou. Desing and Application of Cement Grouting and Bolt Support System // Mine Constmction Technologi (China).- 1996.- № 4.-P. 45-48.

66. Han Lijun, Ii Gongyou. Study on Support Test in Mining Roadway With Very Unstable Strata // Coal Science and Technology (China).- 1997.-№ 2.- P. 22-26.

67. Nash W.R. Grouting in Underground Mine Construction // Mining Engineeering.-1984.- M3.- P. 248-250.

68. Lange W. und and. Die Aufnahme der hudraulischen Bohrlochcharakteristik als mögliche Zuterprufmethode bei Eelsiniektionen Ii Neue Bergbautechnik.-Leipzig.-1973, Helf 4.

69. Luthke J. und and. Erfahrungen mit der zirkulierenden Injektion Langer Bohrlochabschnitte aus ingenieurgeologischer Sicht // Neue Bergbautechnik.- Leipzig.-1973, Helf 4.

70. Дуда Е.Г., Бурков Ю.В., Комаров Г.И. Исследование эффективности упрочнения нарушенных горных пород цементацией // Труды КузН И И шахтоетроя,- Кемерово.- 1975,-Вып. 14.- С. 107-122.

71. Бурков Ю.В. Обоснование и разработка технологии крепления капитальных выработок на основе инъекционного упрочнения горных пород: автореф. дис. докт. техн. наук.- Кемерово, 1998.- 34 с.

72. Литвинский Г.Г. Монолитная оболочка выработки из разгруженных и упрочненных пород // Шахтное строительство- 1981.- № 12.- С. 17-20.

73. Кондратов А.Б. Исследование метода повышения устойчивости выработок последующим тампонажем пород: автореф. дис. канд. техн. наук.-Л, 1976.- 20 с.

74. Качан И.В. Исследование и совершенствование способа упрочнения пород с целью повышения устойчивости горных выработок: автореф. дис.канд. техн. наук.- Л., 1980.- 16 с.

75. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкции крепей,- М.: Недра, 1984.- 415 с.

76. Насонов И.Д., Шуплик М.Н., Ресин В.И. Технология строительства горных предприятий: Учебник для вузов.- М.: Недра, 1990.- 351 с,

77. Булычев Н.С., Фотиева Н.Н., Стрельцов Е.В. Проектирование и расчет крепи капитальных выработок.- М.: Недра, 1986.- 287 с.

78. Повышение устойчивости подготовительных выработок угольных шахт / И.Ю. Заславский, В.Ф. Компанец, А.Г. Файвишенко,

79. B.М. Клещенков.- М.: Недра, 1991.- 235 с.

80. Кравченко ГЛ., Кондратов-; А.Б., Дягилев В.К. исследование укрепления трещиноватых пород методом цементации на шахтах Нижнетагильского металлургического комбината II Горный Журнал.- 1975.- № 10.1. C. 19-21.

81. Методическое обеспечение по оптимизации параметров комбинированной крепи в автоматизированном режиме / ВЛ. Попов, С А. Бачурин П.А. Пилевский, / МГИ.- М., 1987.- 35 с.

82. Ерофеев Л.М., Мирошникова Л.А. Повышение надежности крепи горных выработок.- М.: Недра, 1988.- 246 с.

83. Евтушенко В.В. Применение тампонажа закрепного пространства при проведении горных выработок повышает устойчивость крепи II Шахтное строительство.- 1975.-№6.- С. 23-24.

84. Барях А.А. Исследование и расчет геомеханических параметров упрочнения горных пород скрепляющими составами: автореф. дие. канд техн. наук.- Л., 1982.- 17 с.

85. Малинин АХ. Обоснование параметров инъекционного упрочнения рыхлых (несвязных) пород скрепляющими составами: Автореф. дис. канд техн. наук.- Тула., 1986.-17 с.

86. Штепа A.B. Разработка параметров технологии и средств механизации возведения породобетонной крепи для условий слабых вмещающих пород: Автореф. дис. канд техн. наук.- Д непропетровск, 1983.- 18 с.

87. Коробкин С.Г. Разработка технологических параметров способа предотвращения пучения почвы капитальных выработок разгрузкой и упрочнением пород: Автореф. дис. канд техн. наук.- M., 1989.- 13 с.

88. Шмидт КЛ. Упрочнениевмещающих пород раствором и цементным молоком //Глюкауф.г 1966.- № I.- С. 1-9.

89. Шталь Р. Упрочнение горных пород способом цементации // Глюкауф.- 1963.- M 20.- С. 21-26.

90. Шталь Р. Цементация горных пород при проходке выработок на североамериканском руднике // Глюкауф.-1964.- № 14.- С. 31 -39.

91. Штефе Г. Опыт упрочнения горных пород // Глюкауф.- 1969.-№ 2.- С. 8-15.

92. Шуерман Ф. Различные способы закрепления породы в откаточных штреках с целью уменьшения ее смещения / Перевод № 80634/9, ВИНИТИ.- 1970.-5 с.

93. Benda В. Der mechanisierte Itrechenausbau mit gepumpten Mortelversatz in schwierigen Gebirge II Felsmechanik und Ing. Geologie.-1965/- Yupl. 2 -S. 11-15.

94. Аллас Э.Э., Мещеряков А.Н. Укрепление оснований гидротехнических сооружений.- М.: Энергия^ 1966.-115 с.

95. Эристов B.C., Мазур A.M. Подземные работы и улучшение скальных оснований плотин.- Мл Энергия, 1966.- 153 с.

96. Эристов B.C. Об обделках напорных туннелей с глубокой цементацией породы U Гидротехническое строительство.- 1973.- № 7.- С. 28-32.

97. Инъекционные работы в напорных гидротехнических туннелях и водоводах 7 В. Йоксич, Б. Куюнжжич, 3. Родославлиевичидр. перевод с сербохорватского JI. Фурсова.- Л.: Энергия, 1974.- 94с.

98. Хачикян Г.Г. О величине давления укрепительной цементации в напорных туннелях гидротехнического строительства // Гидротехническое строительство.- 1970.-№8.-С. 27-32.

99. Хачикян Г.Г. О глубине укрепительной цементации в напорных гидротехнических туннелях // Гидротехническое строительство.- 1964.-№12.-С. 19-23.

100. Пониматкин П.У. О глубине и давлении укрепительной цементации в напорных туннелях // Гидротехническое строительство.- 1971.-№6.-С. 12-16.

101. Пониматкин П.У. О глубине цементации в напорных туннелях с тонкой обделкой // Гидротехническое строительство.-1973.- № 1.- С. 19-23.

102. Насберг В.М., Илюшин В.Ф. фильтрационные расчеты туннелей и шахт при наличии вокруг них цементации // Гидротехническое строительство.- 1973.-№ П.-С.34-39.

103. Булатов А.И., Уханов Р.Ф. Совершенствование гидравлических методов цементирования скважин.- М.: Недра, 1978.- 240 с.

104. Волков A.C., Тевзадзе Р.Н. Тампонирование геологоразведочных скважин.- М.: Недра, 1986.- 168 с.

105. Данюшевский B.C. Проектирование оптимальных составов там-понажных цементов.- М.: Недра, 1978.- 231 с.

106. Руководство по упрочнению неустойчивых горных пород и угля нагнетанием полиуретанового состава / В.В. Васильев, H.H. Томашев, В.И. Левченко и др.- М., ИГД им. Скочинского, 1988.- 59 с.

107. Ржаницин Химическое зацепление шунтов в строительстве.- М.: Стройиздат, 1986.- 264 с.

108. Давыдов В .В., Белоусов Ю.И. Химический способ укрепления горных пород.- М.: Недра, 1977.- 288 с.

109. Кузьмин Е.В. Упрочнение горных пород при подземной добыче руд.- М.: Недра, 1991.- 253 с.

110. Маньковский Г.И. Специальные способы сооружения стволов шахт.- М.: Наука.- 1965.- 207 с.

111. Трупак Н.Г. Цементация трещиноватых пород в горном деле.-М.: Металлургиздат, 1956.- 420 с.

112. Проект организации работ по предварительной цементации пород с поверхности земли при проходке вертикальных шахтных стволов.-Харьков: ВНИИОМШС, 1967.- 105 с.

113. Покровский Н.М. Сооружение и реконструкция горных выработок. Часть III.- М.: Госгортехиздат, 1963.- 313 с.

114. Поляков Н.М., Чижиков Н.И. проведение горных выработок специальными способами.-М.: Госгортехиздат, 1962.-373 с.

115. Шкабара М.Н. Обобщение опыта тампонажа горных пород,-М.: Госгортехиздат, i960.-143 с.

116. Дуда Е.Г. Выбор способа нагнетания при цементации трещиноватых горных пород // Шахтное строительство.- 1979.- № 9.- С. 15-19.

117. Желгов Ю.П. О движении однофазной жидкости в деформируемых трещиноватых породах с чисто трещинной пористостью // ПМТФ,-1961.- № б.г- С. 187-189.

118. Котяхов Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов.- М.: Недра, 1977.-283 с.

119. Николаевский B.M. Механика насыщенных пористых сред.- М.: Недра, 1970.- 335 с.

120. Лагунов В.А. Исследование влияния деформационного поведения горного массива на процесс тампонажа трещиноватых горных пород: Дис. канд. техн. наук.- Днепропетровск, 1980.- 211 с.

121. Хямяляйнен В.А., Угляница A.B. Влияние деформаций массива на процесс инъектирования цементными растворами // ФТПРПИ.- 1987.-№3.-С. 35-41.

122. Угляница A.B. Определение параметров технологии цементации трещиноватых горных пород с учетом их деформируемости: Автореф. дис. канд. техн. наук.- М., 1986.-14 с.

123. Адамович А.Н. К вопросу о методе расчета радиуса действия цементации // Гидротехническое строительство.- 1944.- № 4.- С. 36.

124. Каранфклов T.G. Определение величины радиуса закрепления грунтов при постоянном коэффициенте фильтрации II Гидротехническое строительство.- 1951,- № 1С. 24-25.

125. Луговской В.В. К вопросу теории цементации горных пород // Изв. Вузов. Горный журнал.- 1959.-№8.- С. 13-21.

126. Чупрунов Г.Д. Основы упрочнения горных пород,- М.: Недра, 1965.- 186 с.

127. Жук В.В. Исследование по цементации // Труды УкрНЙ-ИОМШСа.- 1959.-Вып. 9.-С. 46-66.

128. Хямяляйнен В А. О гищ»авлических расчетах параметров цементации трещиноватых горных пород нестабильными цементационными суспензиями // Шахтное строительство.- 1977.-№8.- С. 14-17.

129. Гальченко H.H. О ламинарном режиме движения цементного раствора в трещинах горных пород // Вопросы сооружения горных выработок.- М.: Недра, С. 53-59.

130. Хямяляйнен В.А~, Угляница A.B. Фильтрация цементных растворов в деформируемых трещиноватых породах // ФТПРПИ.- 1983.- №2.- С. 89-92.

131. A.c. 1035216 СССР, МКИ Е 21 С 39/00. Модель трещиноватого горного массива / В А. Хямяляйнен, A.B. Угляница (СССР).-№ 3412403/22-03; Заявл.24.(Ш2; Опубл. 15.08.83; Бюл.№ 30.- С. 105.

132. Структурные модели горного массива в механизме геомеханических процессов / Вылетжанин В.Н., Егоров П.В., Мурашов В.И.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние.- 1990.- 295 с.

133. Луганцев Б.Б. Исследование процесса образования трещин в породах, вмещающих выемочные выработки, с использованием фрактальных моделей // Уголь.- 1996.- № 12.- С. 54-56.

134. Черняк И.Л., Бурчаков Ю.И. Управление горным давлением в подготовительных выработкахглубоких шахт,- М.: Недра, 1984.- 235 с.

135. Масаев Ю.А., Угляница A.B., Сурков A.B. Анализ смертельного травматизма от обрушений на шахтах Кузбасса // Безопасность труда в промышленности.- 1992.- № 9.- С. 66-68.

136. Дуда Е.Г. О проникающей способности цементационных растворов // Труды КузНИИшахтостроя.- Кемерово, 1974.- Вып. 12.- С. 41-45.

137. Угляница A.B. О повышении качества последующего упрочнения горных пород цементными растворами // Научно-технические проблемы подземного и наземного строительства: Сб. науч. тр. / Редкол.

138. B.В. Першин (отв. ред.) и др.: Кузбас. гос. техн. ун-т.- Кемерово, 1995.1. C. 14-19.

139. A.c. 987108 СССР, МКИ Е 2100 Д 20/00. Способ крепления горных выработок / Б.З. Амусин, Ю.М. Басинский, А.Ф. МЬрозов. (СССР).-№3330599/22-03; Заявл. 29.07.81; Опубл. 17.01.83; Бюл. №1.- С. 106.

140. Ковшов В.В., Шарабарин А.Г., Лунев С.Г. Тампонаж закрепно-го пространства и инъекционное упрочнение пород в выработках угольных шахт // Шахтное строительство.- 1987.- № 5.- С. 22-24.

141. Анкерная крепь: Справочник / А.П. Широков, ВА. Лидер, МА. Дзауров и др,- М.: Недра, 1990.- 205 с.

142. Руководство по проектированию подземных выработок и расчету крепи / ВНИМИ, ВНИИОМШе Мйнуглепрома СССР.- М.: Стройиз-дат, 1983.- 272 с.

143. Кузмичев Д Л. Уравнение притока жидкости в скважину из трещиноватого коллектора // Вопросы бурения скважины и добычи нефти / Труды ГрозНИИ.- Вып.10.- М.: Гостоптехиздат.-1961.- С. 68-77.

144. Котяхов Ф.И. Определение полной трещиноватости пористо-каверно-трещиноватых пород // Нефтяное хозяйство.- 1973.- № 5.- С. 27-34.

145. Исаев Г.Г. О притоке сжимаемой жидкости в скважину из трещиноватого коллектора // Изв. вузов. Нефть и газ.- 1963.- № 6.- С. 43-48.

146. Угляница А.В., Понасенко Л.П. Последующая цементация трещиноватых пород без изоляции поверхности выработки // Актуальные вопросы подземного и наземного строительства: Сб. науч. тр. / Редкол.

147. B.В. Першин (отв. ред.) и др.: Кузбас. гос. техн.ун-т.- Кемерово^ 1996.1. C. 10-15.

148. Дуда Е.Г., Бурков Ю.В., Курапатов А.Ф. Исследование физико-механических свойств горных пород, упрочненных цементацией II Труды КузНИИшахтостроя,- Кемерово.-1975.- Вып. 14.- С. 123-131.

149. Об особенностях крепления подготовительных горных выработок в Китайской народной республике и Кузнецком угольном бассейне / Першин В.В., Угляница А.В., Ван Мин-Юань, Ван Цзу Хэ, Цзяо Ви Го II Уголь.- 1998.- № 5.-С. 27-29.

150. Рекомендации по технологии последующего упрочнения горных пород цементацией без нанесения на поверхность выработки сплошногоизолирующего покрытия / Кузбасс, гос. техн. ун-т; Сост.: В.В. Першин, A.B. Угляница.- М.- Кемерово, 1997.- 42 с.

151. Технологические схемы упрочнения неустойчивого горного массива нагнетанием фенолформальдегидного скрепляющего состава на шахтах Кузбасса / КузНИУИ.- Прокопьевск, 1991.- 36 с.

152. Технология и механизация подготовительных выработок : Справочник / П.В. Егоров, Г.Г. Штумпф, А.И. Петров и др. М.: Недра, 1994.368 с.

153. A.c. 1035229 СССР, МКИ Б 21 Д 1/16. Способ цементации горных пород / В. А. Хямяляйнен, A.B. Угляница (СССР).-№ 3234759/22-03; Заявл. 12.01.81; Опубл. 15.08.83; Бюл. 30.- С. 107.

154. A.c. 1770574 СССР, МКИ Б 21 Д 11 /00. Способ вшведения на-брызгбетонной крепи /ЮА. Масаев, A.B. Угляница, А.И. Петров,

155. A.Ф. Агафонов (СССР).- JMb 4822595 / 03; Заявл. 04.05.90; Опубл. 23.10.92.; Бюл. № 39.- С. 135.

156. Патент № 2112881 Cl(RU), МКИ Е 21 Д 1/16, Е 21 Д 11/10. Способ упрочнения горных пород / A.B. Угляница, В А. Хямяляйнен, В.В. Першин, СЛ. Поиасенко № 96114749/03; Заявл. 19.07.96; Опубл. 10.06.98; Бюл. № 16.-С. 102.

157. A.c. 1537818 СССР, МКИ Е 21 Д 1/16. Способ^крешюния горг ных выработок / A.B. Угляница, П.М. Гоголев, А.И. Петров, Ю.В. Бурков (СССР).- № 4396156/23-03; Заявл. 23.03.88; Опубл. 23.09.90; Бюл. № 3.- С. 149.

158. Патент .Ne 2018675 С1 (RU), МКИ Е 21 Д 1/16. Способ упрочнения горных пород вокруг горной выработки / А.В.Угляница, А.И.Петров,

159. B.М. Удовиченко, Ю.А. Масаев, НА. Серякова.-№ 4812502/03; Заявл. 29.01.90; Опубл. 30.08.94; Бюл. № 16.-С. 136.

160. A.c. 1555493 СССР, МКИ Е 21Д 1/16, Б 21В 33/12. Способ цементации горных пород / A.B. Угляница, В.А. Хямяляйнен, Ю.В. Бурков,

161. А.И. Петров, П.С. Сыркин (СССР).- № 4330727 / 23-03; Заявл. 23.11.87; Опубл. 07.04.90; Бюл. № 13.- С. 154.

162. A.c. 1456585 СССР, МКИ 21 Д 1/16, 20/00. Способ тампонажа горных пород с неоднородной трещиноватостью / A.B. Угляница, Е.Г. Дуда, В.А. Хямяляйнещ Ю.В. Бурков (СССР).- № 3429683/22-03; Заявл. 12.03.87; Опубл. 07.G6J9; Бюл. М5- С. 144.

163. A.c. 1642035 СССР, МКИ Е 21 Д 20/00. Способ крепления горных выработок / A.B. Угляница, А.И. Петров, В.М. Удовиченко, НА. Се-рякова. (СССР).- № 4674431 / 03; Заявл. 0,5.04.89; Опубл. 15.04.91; Бюл. № 14.- С. 123.

164. Угляница A.B. Влияние деформируемости горного массива на выбор параметров технологии адеменшции // Вопросы техники и технологии строительства шахт и разрезов: Научн. тр. / КузН И Ишахтостой-Кемерово, 1983, С. 96-104.

165. Насонов И.Д. Моделирование горных процессов.- М.: Недра, 1978.-253 с.

166. Штумпф Г.Г., Рыжков Ю.А., Шаламанов ВА., Петров А.И. Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна: Справочника М.: Недра, 1994.- 447 с.

167. Ашмарин И.П., Васильев И.Н., АмбросовВ А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов.- Л.: ЛГУ, 1975.76 с.

168. Бетоны и растворы дам подземного шахтного строительства: Справочное пособие / О.С. Докукин, И.Г. Косков, В.П. Друцко, С.А. Бернштейн,- М.: Недра, 1989.- 211 с.

169. Пыхачев Г.Б., Исаев Р.Г. Подземная гидравликам М.: Недра, 1973- 359 с.

170. Ромм Е.С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород- М.: Недра, 1966- 283 с.

171. Алабужев П.М., Геронимус В.Б. Теория подобия и размерностей. Моделирование.- М.: Высш. школа, 1968.- 206 с.

172. Шуп Т. Прикладные численные методы в физике и технике: Пер. с англ. С. Ю. Славянова / Под. ред. С.П. Меркурьева.- М.: Высш. школа, 1990.- 255 с.

173. Максимов А.П. Горное давление и крепь выработок.- М.: Недра, 1973^ 288«.

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

175. Першин В.В., Угляница A.B. Упрочнение тонкотрещиноватых горных пород цементными растворами // Изв. Вузов. Горный журнал.-1998.- № 1-2.- С. 82-87.

176. Баранников П.И. Определение величины нагрузки на временную крепь для условий шахт Кузбасса //1Шхт. стр-во.- 1972.- № 11.-С. 13-15.

177. Костырин В .И. Тампонажные материалы и химреагенты: Справочное пособие.- М.: Недра, 1989.- 144 с.

178. Угляница A.B., Першин В.В. Разработка технологии упрочнения кровли подготовительных выработок инъекционными анкер-реперами // Вести. КузГТУ.-, 1998.- № 2.- С. 43-46.

179. Логачев Н.Т. Определение параметров трещиноватости горных пород при проектировании тампонажных завес // Шахтное строительство,-1982.-№11.-С. 17-19.

180. Хохлов И.В. Комплексное исследование массива горных пород.-М.: Недра, 1986.-286 с.

181. Бузинов С.Н., Умрихин ИД. Гидродинамические методы исследования скважин и пластов.- М.: Недра, 1973.- 245 с.

182. Ямщиков B.C. Методы и средства исследования контроля горных пород и процессов.- М.: Недра, 1982.- 232 с.

183. Хямяляйнен B.A., Простов С.М., Сыркин П.С. Геоэлектрический контроль разрушения и инъекционногоупрочнения горных пород.- М.: Недра, 1986.- 288 с,

184. Методические указания по определению коэффициента трещино-ватости горного массива вокруг выработок реометрическим ^электрометрическим методами (временное) / КузН И Ишахтострой; КузГТУКемерово, 1988.-35 с.

185. Крепление и поддержание подготовительных выработок на шахтах Кузбасса I Егоров П.В., Андрианов А.П., Кухаренко Е.В., Баранов В.А., Егошин В.В., Лудзиш В.В.- Кемерово: Притомское, 1991.140 с.

186. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР.- Л.: ВНИМИ, 1985.222 с.

187. Проведение и поддержание выработок в неустойчивых породах / В.А. Потапенко, Ю.В. Казанский, Б.В. Цыплаков и др.- М.: Недра, 1990.336 с.

188. Claesmann О. VerFahren zum Einbringen von Poliurethan Ii GluckaufU 1972.-Jsfel2.rs. 5-8.

189. Lens T. Verfestigen des Kohlenstobes mit Poliurethan // Gluckauf.-1972.-№17.- s. 8-10.

190. Методическое руководство по упрочнению неустойчивых горных пород нагнетанием карбомидного состава / B.B. Васильев, В.И. Левченко, П.М. Канцан и др.- М., ИГД им. A.A. Скочинекого, 1985.- 76 с.

191. Руководство по упрочнению неустойчивых горных пород и угля нагнетанием пенопошуретанового состава / В.В. Васильеву H.H, Томашев, В.И. Левченко и др.- М., ИГД им. A.A. Скочинского, 1988.-93 с.

192. Егоров П.В., Андрианов АЛ., Бгошин В.В. Охрана и поддержание подготовительных выработок на шахтах Кузбасса. Кемерово, 1987.90 с.

193. А.с.14Ш290 СССР, МКИ Е 21 Д 1/16. Способ тампонирования горных пород / ВА. Хямяляйнен; EJL Макаров* СJM^^n^ П.С. Сыркин (СССР).- № 427166 ШЗ-03; Заявл, 30.06.87; Опубл. 23.02.89; Бюл. № 7.- С. 155.

194. Ах. 1807211 СССР, МКИ Е 21 Д 1/10, 1/16. Способ тампонирования горных пород / В А. Хямяляйнен, С.М. Просто®, П.С. Сыркин (СС5СР),-.1. С. 107.

195. Широков А.П., Писляков Б.Г. Расчет и выбор крепи сопряжения горных выработок.-. М.: Недра, 1978.- 304 с.

196. Угляница А.В., Першин В.В. Цементация трещиноватых пород в условиях подготовительных горных выработок / Кузбас. гос. техн. ун-т.- Кемерово, 1998.- 220 с.

197. Qiao Weiguo, Ouglianitsa A.V. Grouting-folts with Controllable Grout Density for Reinforcing the Strata Surrounding Tunnds // Journal of Shandons Mining Institute(Chma).-1998.rJ^ 3.- P. 295-298;

198. Pershin V.V.,- Ougtianitsa AM. Exfended with compressed water It Technology for chemical mines (China).-1998.- № 3.- P. 45-48.

199. Горное давление ж подготовительных выработках угольных шахт / Штумпф Г.Г„ Егоров П-В., Петров А.И., Красильников Б.В.- М.: Недра, 1996,-352 с,

200. Молодич P.M., Кабокин А.Н. Прогноз расслоения и устойчивости пород в горных выработках шахт по геофизическим данным // Уголь.-1976.- № 6.- С.68-71.

201. Черняк ИЛ., Бурчаков Ю.И., Берман Д.В. Разрушение пород в кровле подготовительных выработок глубоких шахт // Уголь.- 1981.-№11.-С.20-23.

202. Орлов А.А., Баранов С.Г., Сетков В.Ю. Поведение пород кровли в массиве надочистной выработкой#Уголь.^ 1977.- № 7.- С.19-23.

203. Строительство выработок в сложных горнотехнических условиях: Справочник / Б.А. Картозия, В.А. Пшеничный, ИХ« Косков и др.; Под ред. Б А. Картшия.-М:: Недра, 1992.« 320 с.

204. Временное руководство по проектированию крепи регулируемого сопротивления капитальных горных выработок на шахтах Донбасса- М.: МШ.- 1987.-36 с.

205. Шахты Кузбасса: Справочник / В.Е. Брагин, П.В. Егоров, Е.А. Бобер и др. Под ред. П.В. Егорова и Е.А. Бобера.- М.: Недра, 1994.352 с.

206. Руководство по технологии возведения крепи инъекционными методами и противофильтрационных завес при пересечении пожароопасных угольных пластов Кемерово: Кузниишахтострой.- 1999- 81 с.

207. Сборник № 35 единых районных единичных расценок на горнопроходческие работы, привязанных к местным условиям Кемеровской области.- Сибгипрошахт: Кемерово, 1984.- 800 с.

208. Сборник единичных расценок на ремонт и поддержание горных выработок в период строительства, привязанных к местным условиям Кемеровской области.- Сибгипрошахт: Новосибирск, 1986.- 287 с.