Разработка информационной системы мониторинга в вертикальных шахтных стволах на основе решения обратных задач механики подземных сооружений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.04, доктор технических наук Савин, Игорь Ильич

• Савин, Игорь Ильич
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Савин, Игорь Ильич

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1. Натурные измерения и их роль в совершенствовании методов расчета

и контроля состояния крепи

1.2. Развитие методов расчета крепи с использованием данных

натурных измерений

1.3. Учет статистической неопределенности в механике подземных

сооружений

Краткое заключение по главе I. Цель и задачи исследований

П. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ МОНИТОРИНГА В ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛАХ

2.1. Определение вероятности разрушения крепи вертикального

ствола

2.2. Информационная энтропия напряженно-деформированного состояния крепи ствола

2.3. Определение оптимальной характеристики безопасности крепи

2.4. Необходимость и эффективность инструментальных наблюдений

2.5. Оценка эффективности систем инструментальных наблюдений за одним, двумя или тремя компонентами напряженно-деформированного состояния

крепи

Краткое заключение по главе 2

Ш. ВЫБОР СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ПРОХОДКЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ

3.1. Основные показатели проявлений горного давления

3.2. Измерения нагрузок на крепь

3.3. Измерение напряжений и деформаций в элементах крепи

3.3.1. Электрические методы

3.3.2. Механические методы

3.4. Измерение смещений точек контура выработки и крепи

3.5. Выбор метода измерений

3.6. Оптимизация экспериментальных исследований

3.6.1. Линейные оценки параметров

3.6.2. Требования, предъявляемые к оценкам

3.6.3. Наилучшие линейные оценки

3.6.4. Построение оптимальных планов эксперимента

3.6.5. Задача отыскания минимума функции затрат при заданном N

3.6.6. Задача отыскания N для обеспечения заданной точности определения оценок искомых параметров

3.6.7. Итеративная процедура построения/) - оптимального плана

3.7. Резко выделяющиеся наблюдения

Краткое заключение по главе 3

IV. РЕШЕНИЕ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ

УПРУГОСТИ ДЛЯ НЕОДНОРОДНЫХ СИСТЕМ

4.1. Постановка и общий путь решения обратных задач об определении расчетных характеристик начального поля напряжений

4.2. Оценка фактического напряженно-деформированного состояния крепи по результатам измерения одного компонента напряженно-деформированного состояния крепи

4.2.1. Расчет крепи с использованием результатов измерений нормальных радиальных напряжений на произвольном контакте слоев многослойной

крепи

4.2.2. Расчет крепи с использованием результатов измерений нормальных тангенциальных напряжений в произвольном слое многослойной крепи

4.2.3. Расчет крепи с использованием результатов измерений относительных тангенциальных деформаций на внутреннем контуре произвольного слоя многослойной крепи

4.2.4. Расчет крепи с использованием результатов измерений радиальных перемещений точек внутреннего контура произвольного слоя многослойной крепи

4.2.4.1. Обработка результатов измерений перемещений (конвергенции) породного контура ствола

4.2.4.2. Обработка результатов измерения перемещений точек внутреннего контура произвольного слоя крепи ствола

4.2.5. Алгоритм расчета многослойной крепи с использованием данных натурных измерений

4.3. Оценка фактического напряженно-деформированного состояния крепи по результатам измерения двух или трех компонентов напряженно-деформированного

состояния крепи

Краткое заключение по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованной литературы

230

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка информационной системы мониторинга в вертикальных шахтных стволах на основе решения обратных задач механики подземных сооружений»

ВВЕДЕНИЕ

Работы по проходке вертикальных шахтных стволов относятся к наиболее сложным и трудоемким работам при строительстве шахт и занимают 40 - 50 % общей продолжительности строительства и до 15 % общих капитальных затрат. Ствол является главной вскрывающей выработкой, нарушение функционирования которой ведет к остановке всего горного предприятия. Срок службы ствола зависит от правильного выбора конструкции крепи, обладающей достаточной несущей способностью, поэтому при проектировании к расчету крепи предъявляются повышенные требования. Современные методы расчета крепи, базирующиеся на принципах контактного взаимодействия крепи с линейно-деформируемым массивом пород, предполагают идеализацию объекта в виде расчетной схемы с использованием статистически-изменчивых данных о нагрузках и воздействиях, условиях строительства и эксплуатации, свойствах материалов и пород и др. величинах, что приводит к необходимости анализа вероятностной системы «крепь-массив». При строительстве стволов в сложных горно-геологических условиях и увеличении глубины их проведения из-за недостаточности сведений о начальном поле напряжений и закономерностях взаимодействия крепи с массивом пород возникают значительные осложнения. Примером может послужить разрушение крепи ствола шахты «Центральная» Донского ГОКа. Отсюда - актуальность осуществления в вертикальных стволах, сооружаемых в сложных условиях и на больших глубинах, мониторинга, представляющего собой систематические натурные измерения напряжений на контакте крепи с массивом пород (нагрузок на крепь), напряжений или деформаций в элементах крепи, смещений или конвергенции точек крепи с целью определения фактического напряженно-деформированного состояния и уточнения надежности и ресурса крепи ствола.

Трудоемкость натурных измерений определяет актуальность применения информационных подходов для обоснования необходимости осуществления измерений (мониторинга), определения наиболее информативных систем измерений и для оценки эффективности используемых систем.

Актуальной является разработка и совершенствование экспериментально-аналитических методов расчета крепи, которые дают возможность получения максимальной научной информации из результатов измерений и позволяют использовать результаты непосредственно для проектирования и расчета крепи стволов.

Диссертационная работа выполнялась при поддержке РФФИ (РФФИ -ГФЕН Китая № 96-05-0057с) и Минобразования РФ (№ 35601 Гр/СПГ-10).

Цель работы - разработка информационной системы мониторинга для оценки ожидаемого уровня надежности и несущей способности крепи вертикальных шахтных стволов на основе решения обратных задач механики подземных сооружений.

Основная идея работы заключается в использовании методов теории информации и теории надежности для планирования натурных измерений компонентов напряженно-деформированного состояния крепи ствола и получения максимума информации при их интерпретации.

Методы исследования. Работа является теоретической, выполнена с использованием методов математической теории упругости, теории информации, теории вероятностей, методов математической статистики, программирования.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

- получено аналитическое решение плоской контактной задачи теории упругости для многослойного кольца, подкрепляющего отверстие в имеющей начальное напряженное состояние линейно-деформируемой однородной изотропной

среде, в обратной постановке, состоящее в определении компонентов начальных напряжений, при которых расчетная эпюра измеряемых величин наилучшим образом приближается к измеренной в смысле наименьшего квадратичного отклонения;

- на основе решения обратной задачи разработан метод обработки результатов измерения нормальных радиальных напряжений на контакте крепи с массивом или на произвольном контакте слоев многослойной крепи, нормальных тангенциальных напряжений или деформаций в элементах крепи, смещений (конвергенции) точек внутреннего контура поперечного сечения произвольного слоя многослойной крепи, а также комплексных измерений произвольных компонентов напряженно-деформированного состояния крепи, выполненных в произвольных точках поперечного сечения слоев многослойной крепи;

- предложены и обоснованы информационные критерии оценки необходимости и достаточности проведения натурных измерений для исследования напряженно-деформированного состояния крепи, а также критерий выбора наиболее информативных систем инструментальных наблюдений;

- разработаны методы оценки необходимого количества пунктов измерений в поперечном сечении ствола для обеспечения заданной точности определения оценок искомых параметров и установления их оптимального расположения с целью получения максимальной информации из результатов измерения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается:

- применением строгих аналитических методов, имеющих контроль правильности решений;

- точным соответствием результатов расчета при расчете одной и той же конструкции крепи, рассмотренной в совокупности всех условий ее работы путем решения как прямой, так и обратной задачи.

Научное значение диссертационной работы состоит в разработке информационных критериев, позволяющих установить необходимость и достаточность натурных измерений и выбрать наиболее информативные системы инструментальных наблюдений, в разработке метода обработки экспериментальных данных, дающих возможность извлечения максимальной информации из результатов натурных измерений, в получении решения плоской контактной задачи теории упругости в обратной постановке и разработке на его основе экспериментально-аналитического метода расчета многослойной круглой крепи вертикальных стволов.

Практическое значение заключается в разработке метода оперативной обработки результатов натурных измерений в процессе мониторинга и экспериментально-аналитического метода и программы для ЭВМ расчета многослойной круглой крепи вертикальных стволов.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы включены в отраслевую «Инструкцию по расчету крепи вертикальных стволов рудных шахт в тектонически активных районах (применительно к условиям Ким-персайских месторождений хромитовых руд Донского ГОКа)», утвержденную Минчерметом СССР.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались в период с 1984 г. по 1998 г. на конференциях различного уровня, в том числе на международных.

I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1. Натурные измерения и их роль в совершенствовании методов расчета и контроля состояния крепи

До недавнего времени к крепи горных выработок и подземных сооружений подходили как к обычной конструкции, разделяя расчет на три стадии: определение внешних нагрузок, определение внутренних сил (или напряжений) и проверку прочности конструкции. Крепь рассматривалась либо вне массива, воздействие которого заменялось внешними распределенными нагрузками, либо как конструкция на упругом основании, испытывающая кроме внешних (активных) нагрузок еще и упругий (пассивный) отпор со стороны основания. Поскольку расчет собственно конструкции (определение внутренних усилий и проверка прочности) трудностей не представлял, то проблема расчета крепи в целом отождествлялась с проблемой определения (прогноза) нагрузок на крепь. Предполагалось, что можно изучить закономерности нагружения крепи и, таким образом, решить проблему ее расчета и проектирования.

В течение десятилетий проблемой определения нагрузок на крепь занимались экспериментальная и теоретическая механика горных пород (геомеханика). В результате исследований было получено большое число данных натурных измерений, результатов физического моделирования и теоретических исследований, изучены процессы, протекающие в массиве пород при сооружении в нем выработок, и закономерности взаимодействия массива с крепью.

Экспериментальные исследования в натурных условиях имеют большое значение в горной науке и, в частности, в подземном строительстве. При тщательной методической проработке натурные измерения являются основой для получения эмпириче-

ских закономерностей, для проверки механических моделей и гипотез и, наконец, они становятся составной частью экспериментально-аналитических методов.

При решении различных задач управления горным давлением, к числу которых относятся выбор наиболее благоприятных условий расположения выработок, способ их охраны от неблагоприятного воздействия соседних выработок и определение требуемого типа и параметров крепи, исследователями в процессе проведения шахтных исследований производится изучение и определение следующих показателей:

- структуры и физико-механических свойств массива горных пород;

- начального напряженного состояния и его изменения в процессе ведения горных работ;

- смещений контура выработки и окружающего выработку массива пород;

- параметров, характеризующих взаимодействие массива пород с крепью.

В результате взаимодействия крепи с массивом пород в ней формируется напряженно-деформированное состояние, которое является важным объектом теоретического и экспериментального исследования. При экспериментальном изучении проявлений взаимодействия крепи вертикальных стволов с массивом пород производятся измерения:

- нормальных радиальных напряжений на контакте крепи с массивом (нагрузок на крепь);

- нормальных радиальных напряжений на произвольном контакте слоев многослойной крепи;

- нормальных тангенциальных напряжений или деформаций в элементах крепи;

- перемещений (конвергенции) точек внутреннего контура крепи.

Ч

С целью объяснения напряженного состояния крепи был выдвинут ряд гипотез горного давления [11, 15, 58, 105, 128, 144, 145, 177, 193, 221, 230 и др.]. Для того что-

бы подтвердить правильность той или иной гипотезы возникла необходимость проверки их опытным путем, а так как гипотез горного давления было много, то были проведены обширные эксперименты, в том числе по измерению давления (нагрузок) на крепь. Следовательно, одной из основных задач шахтных исследований, необходимой для расчета крепи, является определение давления (нагрузок) на крепь.

Методам натурных измерений в вертикальных стволах, капитальных горизонтальных выработках и тоннелях посвящена обширная литература.

В мировой практике наиболее интенсивно исследования в стволах начали проводиться начиная с 50-х годов. В нашей стране наиболее существенный вклад в развитие техники и технологии натурных измерений, направленных на изучение взаимодействия крепи с массивом пород, внесли такие ведущие академические и научно-исследовательские институты: ГИКФ АН СССР, ИГД и ИГДС СО АН СССР, ВНИМИ, ВНИИОМШС, КузНИИшахтострой, ИГД Минчермета СССР, ЦНИИС Минтрансстроя, ВНИИГ Минэнерго СССР и др.

В работах [22, 36, 56, 57, 60, 61, 73 - 75, 78 - 81, 84, 85, 90, 91 - 94, 111, 123, 127, 149, 151, 166 - 168, 179, 186, 201, 208 - 209 и др.] авторами А. А. Ардишвили, В. А. Борисовцем, Н. С. Булычевым, В. А. Волковым, В. В. Галаховым, А. И. Димовым, В. Ф. Дробышевым, А. М. Козелом, Г. А. Крупенниковым, Б. В. Матвеевым, Г. Г. Мир-заевым, В. С. Нигматуллиным, Ю. С. Обручевым, Ю. А. Онищенко, Е. Б. Ревзюк, А. А. Репко, С. В. Сергеевым, А. Т. Топалкароевым, А. С. Тютеревым, Н. А. Филатовым, Е. И. Шульман, А. М. Янчуром и др. изложены методы и результаты натурных исследований нагрузок на крепь вертикальных стволов шахт.

Систематические натурные исследования в шахтных стволах начали проводиться в начале 50-х годов. Трудность их заключается в том, что после отхода забоя от места расположения замерной станции производство измерений возможно лишь при

наличии надежной дистанционной аппаратуры. Натурные наблюдения в стволах, сравнительно с горизонтальными и наклонными горными выработками, в силу ряда объективных причин являются наиболее сложными при организации и трудоемкими при выполнении.

Первые измерения нагрузок на крепь стволов были выполнены Б. В. Матвеевым и А. А. Ардишвили (ВНИМИ) в 1950 - 1951 г.г. на Ахалцихском буроугольном месторождении [36]. Ими были установлены три замерные станции, оснащенные восемью динамометрами каждая, встроенными в крепь с внешней стороны.

В 1954 - 1955 г.г. в крепи вертикальных стволов этого же месторождения были проведены натурные наблюдения А. Т. Топалкароевым [179].

В 1955 г. А. М. Янчуром были произведены измерения нагрузок на крепь стволов шахты «Щегловка - Глубокая» в Донбассе [208, 209]. Для измерения использовались индуктивные динамометры конструкции МАКНИИ. Всего было установлено три замерных станции. Датчики располагались в специальном щите, снабженном винтовыми домкратами для предварительного прижатия динамометров к породной стене.

Систематические наблюдения в шахтных стволах проводились институтом ВНИМИ под руководством Г. А. Крупенникова (Н. С. Булычев, А. И. Димов, В. Ф. Дробышев, А. М. Козел, Н. А. Филатов и др.) начиная с 1957 г. на Донецком и Львов-ско-Волынском бассейнах. Основной задачей натурных исследований в стволах было установление фактических нагрузок на крепь для использования их при выборе рациональных конструкций крепи [75, 91 - 94]. Величины нагрузок определялись при помощи специально изготовленных динамометрических тюбингов, основной частью которых являлись динамометрические баллоны, заполненные жидким битумом или трансформаторным маслом [93] (рис. 1. 1). Участок ствола , закрепленный такой крепью, представлял собой замерную станцию. Как правило, замерная станция была оборудо-

Рис. 1.1. Конструкция тюбинга динамометрической крепи регулируемой податливости для шахтных стволов:

1 - баллон для регулирования податливости; 2 - струнный динамометр; 3 - клапан податливости; 4 - тюбинг СТК.

вана 3-5 динамометрическими тюбинговыми кольцами. Для измерения давления жидкости в баллонах применялись струнные манометры Д-51 и ГД-33, в качестве регистрирующих устройств - станции ВЧС-2, ССМ [201].

В 1963 - 1968 гг. ВНИМИ под руководством В. Ф. Дробышева проводились натурные исследования в Южном и Северном стволах Запорожского железорудного комбината № 1, сооружаемых способом замораживания. Целью проводимых исследований являлось получение исходных данных для проектирования рациональных конструкций крепи [60]. С 1964 г. ВНИМИ проводил исследования проявлений горного давления в стволах, проходимых способом бурения (руководитель Н. С. Булычев). Наблюдения проводились в стволах шахты № 31 комбината «Карагандауголь». Замерные станции были оборудованы динамометрическими баллонами. Продолжительность наблюдений составила 6 месяцев. Таким образом, институтом ВНИМИ были разработаны методики и аппаратура исследований нагрузок на крепь и проведены натурные измерения проявлений горного давления на крепь вертикальных стволов применительно к различным способам проходки и в различных горно-геологических условиях.

Начиная с 1972 г. Ленинградским горным институтом проводились натурные наблюдения за проявлениями горного давления в глубоких стволах рудника «Октябрьский» Норильского горно-обогатительного комбината [74, 134]. Замерные станции были оборудованы динамометрическими баллонами конструкции ВНИМИ.

В работах [1, 2, 5, 9, 10, 33, 43-46, 63, 64, 67, 76, 77, 83, 88, 96, 97, 106, 109, 112, 132, 140-143, 171 - 173, 178, 202 и др.] изложены методы и результаты натурных исследований нагрузок на крепь горизонтальных выработок угольных и рудных шахт.

В работах [37 - 39, 66, 99, 100, 141, 170 и др.] изложены методы, технология проведения и результаты исследований нагрузок на крепь и обделки выработок различного назначения.

В работах А. М. Басовской, Л. Е. Басовского [8], О. П. Борисова, Н. С. Булычева, И. И. Любарца, Д. М. Казикаева, С. В. Сергеева, С. Н. Сильвестрова, В. В. Сози-нова [23, 25, 78 - 81, 103, 104, 107, 108, 166 - 168, 169, 220], Г. Завриевой, Т. Канделаки, Е. Заврияна [65 - 66], Н. П. Влоха, В. Е. Боликова, А. В. Зубкова, Ю. К. Краева [42, 89, 131, 187], В. А. Прагера [133], В. Ф. Трумбачева, Г. А. Каткова, Л. С. Молодцовой [180-182], Р. Шеферда, А. X. Вилсона [225, 226] и др. изложены методики и результаты измерений напряжений и деформаций в элементах крепи горных выработок и обделок подземных сооружений.

В работах И. Д. Джанджгавы [54, 55], Ю. 3. Заславского, Л. Н. Зорина [68, 76], М. В. Коржика, М. И. Чугая, Б. В. Алферова, К. С. Сергиевского, Н. А. Суворова [77, 196], К. В. Кошелева, В. Ф. Трумбачева[88], А. С. Щукина, П. П. Пастухова, Ю. А. Бе-логлазова [202] и др. приведены методы и результаты смещений элементов крепи и контура выработки.

Методы измерения напряжений и деформаций в элементах крепи вертикальных стволов получили более широкое распространение за рубежом.

В Японии в 1952 - 1954 г.г. измерялись напряжения в крепи с помощью фотоупругих датчиков [217]. Кольцевые оптические датчики устанавливались на внутреннем контуре крепи при возведении крепи. В стволе шахты «Хапусима» на глубинах 22, 26 и 82 м было установлено в крепи по четыре датчика. На шахте «Игари» фотоупругие датчики были установлены в районе сопряжения ствола на глубине 600 м. С использованием фотоупругих датчиков производились исследования напряженно-деформированного состояния податливой крепи вертикального ствола шахты компании «Хомбэцу Коге». Податливость крепи обеспечивалась внешним кольцом крепи из пустотелых блоков. Датчики располагались во внутреннем слое через каждые 10 м глубины.

В 1957 г. в Горном научно-исследовательском центре Англии были разработаны методика и аппаратура для измерения деформаций бетонной крепи шахтных стволов [225, 226]. Деформации измерялись при помощи струнного деформометра и специально разработанной измерительной станции. Деформометры устанавливались попарно вблизи внутреннего и внешнего контура крепи в точках, где предполагались наибольшие деформации. Измеренные деформации бетонной крепи пересчитывались в напряжения, при этом исключались деформации ползучести. Исследования по этой методике были выполнены в стволе «Абернант» на глубине 730 м в аргиллитах.

В Германии на Западно-Германских угольных разработках проводились натурные наблюдения в стволах Капеллен, Рейнпросен 9, Россенрау, Лоберг 3, пройденных способом замораживания [214 - 216, 222, 233]. Напряжения измерялись в тюбингах и бетоне тюбинг-бетонной крепи, которой были закреплены участки ствола, где ожидались наибольшие нагрузки. При обработке измерений учитывались температурные деформации, которые устранялись компенсационным методом. Продолжительность исследований составила более трех лет.

С применением фотоупругих датчиков Э. М. Костава (МГТУ) в 1975 - 1976 г. г. были выполнены измерения напряжений в кессонах тюбинговой крепи ствола рудника «Комсомольский» [87].

В 1987 - 1988 г.г. МГГУ (А. М. Решетняк) проводились натурные наблюдения в одном из стволов Талнахского медно-никелевого месторождения на глубине 628 м в каменной соли с переслаиванием доломитов [152]. Была установлена одна замерная станция из пяти оснащенных деформометрами тюбингов. Деформометр представлял собой стальную пластину длиной 50x10x8 мм на которую был наклеен тензодатчик с базой 20 мм. Деформометры устанавливались на ребрах жесткости и спинках тюбингов в осевом и тангенциальном направлении.

В Польше разработана методика и аппаратура СЦР1ШМ-2 для ультразвукового контроля бетонной крепи [212, 213]. Натурные наблюдения заключаются в непосредственных замерах скоростей распространения ультразвуковых волн в бетоне.

Таким образом, исходя из вышеизложенного, следует, что на сегодняшний день накоплен значительный объем результатов наблюдений за проявлениями горного давления в вертикальных шахтных стволах, а также разработаны методики и аппаратура для исследования напряженно-деформированного состояния крепи стволов, сооружаемых в сложных горно-геологических условиях.

1.2. Развитие методов расчета крепи с использованием данных натурных измерений

Методы научной интерпретации результатов натурных измерений и их использования для проектирования и расчета крепи горных выработок и обделок подземных сооружений развивались в соответствии с развитием теории расчета крепи (механики подземных сооружений).

Первоначальной целью натурных измерений было получение фактических сведений о величинах нагрузок на крепь, которые могли быть непосредственно использованы для проектирования и расчета крепи [7, 63, 64, 113-120, 132, 135 и др.]. Большую роль в теории расчета крепи сыграли результаты исследований нагрузок на крепь вертикальных стволов шахт, выполненные во ВНИМИ [36, 91 - 95 и др.].

Одним из главных результатов исследований было установление весьма значительной неравномерности распределения нагрузок по контуру поперечного сечения крепи. При анализе измеренных нагрузок Н. С. Булычевым, А. М. Козелом, Г. А. Кру-пенниковым и Н. А. Филатовым [36] были приняты следующие основные положения:

- главной объективной характеристикой давления пород является среднее арифметическое значение измеренных нагрузок. Таким образом, влияние различных факторов должно сказываться в первую очередь на величине среднего давления;

- рассеяние измеренных нагрузок на измерительной станции относительно среднего значения условно принято случайным.

Г. А. Крупенников предложил характеризовать степень неравномерности нагрузок на крепь стволов коэффициентом вариации (статистическим коэффициентом неравномерности):

Р. - частные значения измеренных нагрузок, МПа; п - число измерений.

Ввиду того, что полученные на замерных станциях эпюры давления характеризуются малым количеством частных значений нагрузок, по результатам замеров на каждой станции нельзя еще судить о законе распределения нагрузок. Поэтому было сделано априорное предположение о том, что закон распределения нагрузок нормальный. Отсюда был рекомендован способ определения вероятных максимальных нагрузок по «трехсигмовому пределу»:

А

0.1)

где А - коэффициент неравномерности (вариации) нагрузок;

Р - среднее давление на крепь ствола, МПа:

Ртах=р{\ + ЗАр). (1.2)

Условность этого предположения очевидна, так как эмпирическое значение коэффициента вариации слишком велико (Ар = 0,47...0,95) и равновероятностные максимальным

значения минимальных нагрузок Ртт = р{\-ЗА^оказались отрицательными. Расчеты

по существующим методикам показали, что при фактической неравномерности нагрузок в крепи должны были возникать большие изгибающие моменты, а стало быть, и растягивающие напряжения, вследствие чего расчетная толщина крепи оказалась в несколько раз больше, чем на замерных станциях, где производились измерения нагрузок.

В связи с создавшимся положением во ВНИМИ в 1960 - 1961 годах под руководством Г. А. Крупенникова было выполнено аналитическое исследование крепи, прочно связанной с достаточно крепкими породами. Расчетная схема строилась применительно к монолитной бетонной крепи, заполняющей все неровности породной поверхности ствола. В основу положены следующие положения:

1) в качестве расчетных приняты суммарные нагрузки (без разделения их на активные и пассивные составляющие), описываемые выражением

Р = Р0+Р2со82в (1.3)

при значениях Р0 и Р2, определенным по данным замеров;

2) поскольку методика исследований позволяла измерить лишь величины нормальных к поверхности нагрузок, то в качестве второго условия на контакте крепи и пород принято предложенное Н. С. Булычевым, А. М. Козелом, Г. А. Крупеннико-вым, Н. А. Филатовым [36] условие «жесткого» закрепления точек наружного контура сечения крепи, выражающееся в отсутствии тангенциальных перемещений:

V = 0 при г = (1.4)

где V - тангенциальные перемещения, м; ^ - внешний радиус крепи, м.

В результате решения данной задачи было показано, что при нагрузке вида (1.3) на контакте крепи и пород развиваются касательные напряжения

^ = (1.5)

где

ук(с2 -I)3 +6с2 +2 (з + ук)(с2-1) +8

ук - коэффициент Пуассона материала крепи;

Лц - внутренний радиус крепи, м.

Было установлено, что касательные напряжения направлены так, что они не усугубляют, а, напротив, компенсируют действие неравномерной радиальной нагрузки, существенно снижая изгибающие моменты в радиальных сечениях крепи. И кроме того, было получено выражение для определения толщины крепи:

d = Rx

' ' Rnp {

(1.6)

, R -2Р

V V пр max J

где R„ - расчетное сопротивление материала крепи на сжатие (призменная прочность), Па;

Ртах = ¿0 + •

Примером эффективного использования результатов натурных измерений нагрузок на крепь стволов явилась в свое время «Временная инструкция по расчету крепи

вертикальных шахтных стволов вне зоны существенного влияния очистных работ применительно к условиям типа Донбасса» (ВНИМИ, 1964 г.), основные положения которой были включены в СНиП. Авторы этой инструкции. Н. С. Булычев, А. М. Козел, Г. А. Крупенников и Н. А. Филатов (руководитель работ, Г. А. Крупенников) по сути дела предложили первый экспериментально-аналитический метод расчета крепи стволов, который включал статистический анализ результатов измерений, их представление в виде расчетной эпюры нагрузок на крепь (нормальных напряжений на контакте крепи с массивом пород) и расчет крепи при известных (измеренных) нормальных напряжениях и неизвестных, получаемых только в процессе расчета касательных напряжениях.

Анализ результатов измерения нагрузок на крепь выработок показал, что величина и очертание эпюр нагрузок носят случайный характер. Это обстоятельство обусловило в свое время развитие методов расчета крепи с использованием данных натурных измерений, в которых эпюра нагрузок на крепь piß) и q{6) рассматривается как реализации случайной функции (рис. 1.2). Одновременно и параллельно с ВНИМИ под общим руководством К. В. Руппенейта авторами В. А. Лыткиным, М. А. Долгих, А. Н. Драновским [102, 148, 157] был рассмотрен случай расчета крепи по заданной (полученной путем замеров) эпюре радиальных нагрузок на крепь выработки круглого поперечного сечения.

Авторами отмечалось [157], что изучение имеющихся материалов по натурным замерам давлений на крепь показало, что эпюры нагрузок, построенные по отдельным сечениям, являются статически неуравновешенными. Действующая на крепь нагрузка не является постоянной величиной, а изменяется случайным образом, колеблясь около некоторого среднего значения. То есть нагрузка на крепь была представлена случайной величиной результатов нескольких серий натурных замеров давления,

полученных в сходных горно-геологических условиях, распределенной по некоторому закону.

Для характеристики распределения случайной величины нагрузки Р вводились среднее значение нагрузки Р и среднее квадратическое отклонение или дисперсия §, показывающая отклонение отдельных величин измерений от среднего значения.

Возможный разброс значений средней величины в 4п раз меньше, чем разброс самой случайной величины. Это объясняет то, что даже очень большие отдельные отклонения измеренного значения давления от среднего практически не могут изменить величины самого среднего.

Из сказанного делался вывод, что обработку данных натурных замеров давления следует начинать с вычисления среднего значения давления и стандарта по формулам

где Р - среднее значение давления, МПа;

Р{ - величина /'-того измерения нагрузки на крепь (г - 1,2,...,«), МПа.

Затем все частные измеренные значения давления относятся к среднему и полученные значения отношений являются исходным пунктом для дальнейших исследований.

Отношение величины наибольшего давления на крепь Ртах к среднему значе-

Р

нию Р было обозначено щ = и отмечалось, что коэффициент т}0 относительно легко может быть задан и даже установлен как нормативная расчетная величина.

(1.7)

Задача ставилась следующим образом: определить вид эпюры нагрузок на крепь, находящуюся в силовом взаимодействии с массивом горных пород, по всему ее контуру, если задана величина r¡0.

Нормальное давление искалось в форме ряда

00

p{6) = Ao+^Ancosn0. (1.8)

п=1

Кроме того, в работе [102] было показано, что на контакте крепи с массивом пород возникают касательные нагрузки, которые могут быть представлены составляющей, распределенной по синусу, то есть

д(в) = Bl sin в, (1.9)

причем из условия равновесия кольца (крепи) следует, что А1 = В1.

Таким образом, действующие на контуре крепи напряжения окончательно представлялись в виде

00

р{в) = А0+^Апсозпе

п=1

q{6) = AxsinO

Интегрируя piß) по контуру крепи, можно получить

2л

Р = — \р{Ъ)(В = А0, (1.11)

то есть среднее значение давления на крепь в точности равно первому члену разложения (1.8). В точке с угловой координатой 9=0 имеется очевидное условие

р(0) = А0+А1 + А2 +...+А„ = щА0. (1.12)

Остальные коэффициенты разложения (1.8) определялись из условия совместности радиальных перемещений точек контакта крепи и пород. После определения нагрузки находятся нормальные силы и изгибающие моменты в радиальных сечениях

крепи и производится проверка ее прочности.

В работах [198, 199 и др.] В. И. Шейниным рассмотрен вопрос расчета крепи горных выработок круглого поперечного сечения по результатам замеров нормальных нагрузок с использованием методов математической статистики. Автором был разработан метод обработки данных натурных измерений нагрузок на крепь, основные положения которого заключаются в следующем.

Нагрузку на крепь подземной выработки автор предлагает рассматривать как случайную функцию точки контура. При натурных измерениях нагрузок на крепь измеряются значения случайной функции - нагрузки на крепь - в точках замера. Каждая эпюра нагрузки представляет собой функцию положения точки на окружности

радиуса К Значения этих эпюр известны в т точках, характеризующихся углом вт.

Далее предлагается вычислять среднее значение нагрузки по заданной эпюре () ■. Эта

величина является функцией размера выработки, глубины заложения, механических свойств горных пород и времени, прошедшего с момента установки крепи, и носит довольно стабильный характер. Задачей обработки данных натурных измерений является определение количественных характеристик нагрузки, то есть отклонений значений нагрузки на крепь в различных точках от среднего по эпюре значения () ■. Поэтому вычисляются относительные значения этих отклонений

некоторой случайной функции /(в), используется для вычисления статистических характеристик неравномерности нагрузок.

(1.13)

имеющие нулевые средние значения.

Полученный таким образом набор функций /. (в), то есть набор реализаций

Помимо этого, результаты, полученные при статистическом описании нагрузок, автор предложил использовать для определения вероятностных характеристик напряжений в крепи.

Нормальная нагрузка на крепь представляется в виде разложения

где <2 - среднее значение нормальной нагрузки;

Лк, ¡ик, к = 1,2,...,п - некоррелированные случайные величины, определяемые по результатам обработки данных натурных измерений.

Далее, используя аналитические функции комплексного переменного, автор определяет нормальные тангенциальные напряжения, действующие в произвольной точке крепи.

В работах [40, 41] приводится методика расчета крепи шахтных стволов, разработанная А. Вихуром применительно к результатам натурных измерений, полученных ВНИМИ. Однако он предлагает при определении расчетных нагрузок на крепь использовать аппарат теории случайных функций, который описывает нагрузку следующим образом [40]

Случайная функция позволяет описать изменение эпюры давления на крепь ствола в зависимости от случайных факторов при использовании значений математического описания и корреляционной функции.

Эта модель использовалась для анализа результатов измерения деформаций одного из стволов шахт в Рыбницком угольном округе. Анализ основывался на формуле, связывающей вероятность разрушения крепи ствола с размерами его поперечно-

(1.14)

оо

р{в) = р0 +^(Рк соэкв + р'^ткв) .

(1.15)

го сечения. Используя данную вероятность и формулу Губера, А. Вихур получил выражение для толщины крепи:

где й - толщина крепи, м;

а - радиус ствола в свету, м;

Ксж - расчетная прочность бетона на сжатие (минимальная), МПа; т - коэффициент условий работы крепи ствола;

р - расчетная нагрузка на крепь, соответствующая среднему давлению пород, МПа.

В указанных выше работах развивалось традиционное направление, согласно которому крепь при расчете рассматривалась вне массива, действие которого заменялось силами (нагрузками). Измеренные нагрузки исследовались методами математической статистики и теории случайных функций.

В работах, выполненных под руководством Г. А. Крупенникова и К. В. Руппе-нейта, экспериментально и теоретически было установлено существенное влияние касательных напряжений, возникающих на контакте крепи с массивом пород, на напряженно-деформированное состояние крепи. Экспериментально-аналитический метод расчета крепи выработок произвольного сечения при заданной эпюре (измеренных) нормальных напряжений на контакте крепи с массивом, предусматривающий определение касательных контактных напряжений как реакции упругих опор, направленных по касательной к внешнему контуру поперечного сечения крепи, был предложен Н. С. Булычевым, Б. 3. Амусиным и А. Г. Оловянным [21]. В расчетной схеме крепь моделировалась стержневым многоугольником, связанным с окружающей линейно -деформированной средой, подчиняющейся гипотезе Фусса-Винклера, посредством касательно расположенных стержней. Распределенное нормальное давление на крепь за-

(1.16)

менялось системой сил, сосредоточенных в узлах, и касательные напряжения определялись как реакции соответствующих стержней решением задачи строительной механики. Однако полученное решение, хотя и дает возможность с хорошей степенью точности восстановить эпюру касательных напряжений, тем не менее, не решает вопроса расчета крепи по измеренным нагрузкам. При решении контактной задачи даже сравнительно небольшие отклонения касательных напряжений приводят к существенным искажениям величин расчетных изгибающих моментов в крепи. Такой путь может дать возможность расчета только той же крепи, на которой производились измерения, или совершенно идентичной крепи, так как сами измеряемые нормальные контактные напряжения существенно зависят от геометрических и деформационных характеристик крепи и, следовательно, не могут использоваться для расчета конструкции другой толщины, жесткости или формы поперечного сечения даже в совершенно аналогичных горно-геологических условиях.

В. Ю. Изаксон рассмотрел вопрос использования смещений контура горных выработок для определения фактических нагрузок на крепь, вызвавших эти смещения, с целью дальнейшего использования результатов расчета для оценки прочности крепи [70, 71]. Нагрузки на крепь определялись из условия, что имеется решение (аналитическое или численное), устанавливающее связь между нагрузками и смещениями произвольного сечения крепи в произвольном направлении. По результатам измерения к значений смещений составлялась система уравнений

_ щ{Р1,Р2>->Рк) = и*2'

(1.17)

где ut - расчетное смещение /-той точки произвольного сечения крепи в произвольном направлении;

pi - неизвестные параметры нагружения (i = 1, 2, ... , к); и* - измеренные смещения (i = 1, 2,..., к).

Система уравнений (1.17) приводилась к виду

SuPi+S12p2+... + dlkpk=u];

< S21P1 + 822Р2 +' • • + S2kPk = щ; ( ] J

pkiPi +8к2Р2 +- + дккРк = Щ, где Sy - единичное перемещение по /'-тому измерительному направлению, вызванное

нагрузкой р} = 1.

Из решения системы уравнений (1.18) определялись неизвестные параметры нагружения и в дальнейшем производилась оценка прочности крепи.

Поскольку раньше крепь рассматривалась как обычная конструкция, то считалось, что, определив нагрузку всегда можно рассчитать крепь. Для расчета крепи использовались в основном методы строительной механики [21, 53, 156, 164, 165 и др.]. Отличительным признаком современных методов расчета крепи является то, что нагрузки на крепь не делятся на активные и пассивные составляющие. В большинстве случаев такое деление является искусственным и не соответствует действительным условиям нагружения крепи. Выделение активной и пассивной составляющих нагрузки часто бывает невозможно. Это подтверждается анализом натурных измерений нагрузок на крепь, которые дают результирующую картину взаимодействия крепи с массивом пород. Попытки объединения крепи с массивом пород привели к логическому заключению о единой деформируемой системе «крепь - массив».

Данные выводы нашли свое отражение в работах П. Зитца [227, 228]. Рассматривая методику расчета крепи, разработанную во ВНИМИ, П. Зитц делает вывод о том, что фактическая неравномерная эпюра измеренных нагрузок на контакте крепи с массивом пород заменяется равномерной, величина которой определяется по формуле (1.2), а дальнейший расчет крепи производится с помощью формулы Ляме.

Справедливо отмечая, что в данном случае расчет необходимо производить с использованием схемы контактного взаимодействия крепи с массивом горных пород, П. Зитц предложил свою расчетную схему. Он рассмотрел упругую плоскость с отверстием, подкрепленным круглым кольцом, которая загружена на бесконечности нагрузками Q и AQ. И далее он предложил отыскивать напряжения как в массиве, так и в крепи с помощью решения Г. Н. Савина. Прочные размеры крепи определяются из условия, что напряжения в крепи не превышают допустимые.

В том случае, если нагрузка на крепь получена экспериментально, П. Зитц предложил [227] задавать такие граничные условия на бесконечности, чтобы контактные радиальные напряжения соответствовали измеренным при аппроксимации их формулой

Р = Ра +Рч coslO. (119)

Далее автор предложил производить расчет по приведенной выше схеме.

На основе выполненных исследований автор сделал вывод, что при расчете по схеме контактного взаимодействия крепи с массивом пород расчетные напряжения в крепи получаются значительно меньше, чем при схеме свободно деформируемой крепи.

Появление новой расчетной схемы - схемы контактного взаимодействия крепи с массивом пород, в которой крепь и массив рассматриваются как элементы единой деформируемой системы, послужило качественным скачком в развитии теории расчета

подземных сооружений. Общий метод расчета многослойной круглой крепи стволов разработанН. С. Булычевым и А. Г. Оловянным [16-21, 125, 126 и др.].

Это направление в области расчета многослойной крепи получило развитие в работах М. Н. Донец, С. И. Копылова, В. И. Нечаева, В. Н. Очнева, X. Э. Пуэрто, С. Ф. Чендева [24, 26, 27, 59, 86, 121, 122, 134, 147, 195] и др.

Применительно к новой расчетной модели - модели совместной работы крепи с массивом пород, Н. Н. Фотиевой и Н. С. Булычевым предложен соответствующий этой модели экспериментально-аналитический метод расчета монолитной крепи выработки произвольного поперечного сечения по измеренным нормальным напряжениям на контакте крепи с массивом пород [16, 17, 31, 189, 190, 231, 232]. Суть данного метода заключается в том, что расчет крепи по данным натурных измерений производится на основе обратного решения плоской контактной задачи теории упругости о равновесии кольца произвольной формы, подкрепляющего отверстие в линейно-деформируемой, однородной, изотропной среде с другими деформационными характеристики.

В качестве основных предпосылок разработанной методики были приняты следующие положения:

1) крепь рассматривается как кольцо заданной толщины и конфигурации, подкрепляющее вырез в упругой однородной изотропной среде, имеющей начальные напряжения

(Т^0) = уН;

о) ; и (120)

а\ 1 = ЛуН,

где у - удельный вес пород, кН/м3;

Н - глубина заложения выработки, м;

X - коэффициент бокового давления;

2) принято, что крепь работает в режиме взаимовлияющей деформации, в условиях полного контакта с массивом пород;

3) предполагается, что в результате отставания крепления от проходки выработки, возможного неупругого деформирования пород и прочих несовершенств расчетной модели взаимодействия качественный характер распределения напряжений и усилий остается тем же, что и в упругой модели, количественно же это учитывается при расчете корректирующим множителем а*, подлежащим определению из натурных измерений;

4) в качестве одного из условий расчета ставится условие равенства расчетных и измеренных нагрузок.

Особенность расчета заключается в том, что измеренная эпюра радиальных нагрузок не воспроизводится в точности со всеми ее случайными особенностями, а заменяется наиболее близкой к ней расчетной эпюрой, являющейся результатом взаимодействия крепи с линейно-деформируемой средой.

Достоинством методик расчета крепи на основе схемы контактного взаимодействия крепи с массивом пород является то, что в результате решения обратной задачи теории упругости определяются параметры расчетного начального поля напряжений в массиве (а* и Л), не зависящие от конкретной конструкции, геометрических размеров или характеристик материала крепи на участке измерений, что позволяет использовать результаты измерений для расчета других конструкций крепи в сходных условиях.

Рассмотренный в работе [16] экспериментально-аналитический метод расчета сводится к следующему.

Контактные радиальные напряжения представляются в виде

=Р(1)=РЩ) + Р2(1)С™20> С1-21)

где величины равномерной и неравномерной составляющих радиальных напряжений и р2(д) отыскиваются из решения контактной задачи теории упругости

р()(1] = а*уН-^Ах;

1 -я в-о Л

Рг(1) = а*ГН—ВкХк сол20.

Коэффициенты А1, Д к, %к, В, (), зависят от геометрических и деформационных характеристик крепи.

В том случае, если нормальные радиальные напряжения сгг - р^ измерены в

(п +1) точках линии контакта в поперечном сечении выработки, характеризующихся значениями угла 61 (/' = ОД 2,..., и), а значение измеренных величин р1, условие равенства средних значений измеренных и расчетных контактных радиальных напряжений записывается в следующем виде

<тг = а*уН—^-Ах = р, (1.23)

где

П + Ч=о

1 ,_л

1

Отсюда (1.23) определяется величина

Из условия равенства расчетных и измеренных нагрузок

(1.24)

/>o(i) +Рг(1) cos2$i = Pi> (' = 2>-, ») и выражения (1.24) составляется переопределенная система (п+1) уравнений с одним неизвестным Л, которая в дальнейшем решается методом наименьших квадратов.

Расчетные нормальные нагрузки, полученные по формуле (1.21), не совпадают полностью с эпюрой измеренных нагрузок р1, однако наилучшим способом приближаются к ней. Из множества теоретических эпюр фактически выбрана такая, которая имеет среднее квадратическое отклонение от измеренной.

Аналогично приведенному выше производится расчет крепи выработок некругового очертания. Однако отличие формы поперечного сечения выработки от кругового значительно усложняет производство расчетов.

Дальнейшее развитие экспериментально-аналитический метод расчета крепи получил в работах [14, 23, 28, 28-30, 32, 80, 124, 129, 146, 150, 160-163, 203, 210, 211, 218, 219, 224, 229, 234, 235].

Результаты натурных измерений величин, характеризующих напряженно-деформированное состояние крепи горных выработок и обделок тоннелей, находят широкое применение при исследовании напряженного состояния массива пород и при расчетах крепи. В работах [130, 194] авторами В. В. Чеботаевым, В. А. Лыткиным, Н. Н. Фотиевой, Е. И. Тарасенко рассмотрен метод определения нагрузок на крепь железнодорожного тоннеля на основе натурных измерений ее деформаций.

В работе [137] авторами С. В. Бурцевым и В. Л. Поповым рассмотрены теоретические основы метода определения нагрузок на монолитную крепь по результатам измерений деформаций внутренней поверхности крепи с использованием математического аппарата математических оболочек.

Авторами В. С. Акимовым, Б. В. Власенко, Г. И. Грицко, Р. Ю. Икрамовым, Ю. С. Охотниковым, А. А. Швабом, В. Н. Цыцаркиным [3, 47 - 49, 72, 197 и др.] подробно рассмотрен вопрос определения зоны неупругих деформаций вокруг выработок в породах разной прочности по замерам смещений на контуре выработки.

В работах П. В. Акимочкина, Ю. А. Векслера, Ж. С. Ержанова, В. А. Мизюм-ского, Г. И. Самарцева, Ю. Л. Юнакова [4, 62, 110 и др.] приводятся решения задачи по определению коэффициента бокового давления (коэффициента неравномерности распределения нагрузок) по результатам измерения конвергенции стенок выработки или элементов крепи.

Применительно к многослойной крепи выработок круглого сечения известны только предложения Н. К. Звонарева и А. И. Коробки [69]. Авторами рассмотрен вопрос определения контактных нагрузок по результатам замеров нормальных тангенциальных напряжений в элементах крепи стволов, сооружаемых с применением предварительного замораживания пород.

Как показал анализ приведенных в технической литературе методов обработки и интерпретации данных натурных измерений, в основном эти данные использовались для разработки методов расчета крепи применительно к измерениям нагрузок на монолитные и сборно-монолитные крепи горизонтальных и вертикальных выработок.

В данной работе рассматривается экспериментально-аналитический метод расчета многослойной круглой крепи вертикальных шахтных стволов, находящихся в гравитационном или тектоническом поле начальных напряжений, позволяющий на основании данных натурных измерений напряжений, деформаций или перемещений (конвергенции) в отдельных слоях или элементах крепи определить характеристики начального поля напряжений и воспроизвести полную картину напряженно-деформированного состояния крепи. Этот метод строится на основе аналитических

решений плоских контактных задач математической теории упругости в обратной постановке, что позволит осуществлять оперативную обработку результатов натурных измерений в процессе мониторинга в вертикальных шахтных стволах. Основные положения данного метода были рассмотрены автором в работах [28 - 30, 32, 160 - 163, 210, 211, 224].

1.3. Учет статистической неопределенности в механике подземных сооружений

Одна из основных проблем шахтного строительства связана с расчетом крепи горных выработок на длительную прочность (устойчивость).

На сегодняшний день методы расчета крепи капитальных горных выработок, базирующиеся на принципах контактного взаимодействия крепи с массивом пород [16 - 18, 21, 31, 188 и др.], доведены до уровня инженерных расчетов. На стадии проектирования, когда выполняются такие расчеты и производится оценка прочности крепи, используются статистические данные о материалах, нагрузках и воздействиях и условиях эксплуатации аналогичных объектов в сходных условиях. При отсутствии достаточных статистических данных используются экспертные оценки.

Как правило, большинство аналитических расчетов крепи выполняются в детерминистической постановке с использованием расчетных схем со значительной долей идеализации крепи выработки, массива пород и граничных условий. Статистические методы анализа используются лишь для установления нормативных значений расчетных величин. Таким образом, на стадии проектирования предметом исследований является идеализированная расчетная схема, основанная на изучении предшест-

вующего опыта проектирования и эксплуатации сходных объектов. С одной стороны такой подход позволяет получать однозначные решения задач об определении напряженно-деформированного состояния крепи капитальных выработок с использованием аналитических методов. Однако, возрастание неопределенностей, появляющихся при расчетах крепи горных выработок в сложных горно-геологических условиях, приводит к тому, что фактическому состоянию крепи соответствует множество результатов аналитических расчетов в большей или меньшей степени отклоняющихся от реального состояния крепи. Это подтверждается многочисленными данными натурных измерений. Снижение неопределенности состояния крепи может быть получено путем применения математических методов статистики, теории вероятностей и использованием экспериментально-аналитических методов расчета крепи.

Впервые вероятностные методы стали применяться при расчетах строительных конструкций в 30 - 40-х годах [192, 223] и на сегодняшний день не получили широкого распространения при расчетах и нормировании надежности строительных конструкций.

Наиболее существенный вклад в развитие вероятностных методов расчета применительно к задачам строительной механики был сделан Н. С. Стрелецким, который проанализировал статистическую природу коэффициента запаса

Я

к = -~, (1.25)

где Я - обобщенная прочность конструкции; <2 - обобщенная нагрузка на конструкцию.

В работе [175] коэффициент запаса к представлен им как произведение частных коэффициентов в виде

k — k-iJcnlc^...

(1.26)

где kx - коэффициент, учитывающий изменчивость нагрузки;

к2 - коэффициент, учитывающий несовершенства расчетной схемы;

кг - коэффициент, учитывающий изменчивость прочности материала и т.д.

Частные коэффициенты кг определяются на основании статистической обработки результатов наблюдений изменчивости соответствующих параметров. Распределение общего коэффициента запаса к определяется в работе [175] по распределениям коэффициентов кг в предположении их статистической независимости.

На сегодняшний день такой подход к определению коэффициента запаса стал общепринятым, что нашло отражение в действующих нормах проектирования.

Основным недостатком указанного подхода является то, что использование в расчетах коэффициента запаса, определяемого через частные коэффициенты, предполагает назначение последним значений, соответствующих максимально невыгодным условиям. Одновременный учет таких условий приводит к существенному завышению общего коэффициента запаса.

Дальнейшее развитие вероятностные методы расчета получили в работах А. Р. Ржаницына [153 - 155], который установил зависимость между коэффициентом запаса и вероятностью разрушения конструкции. Условие неразрушения конструкции представляется в виде аналитического выражения

где хх, х2,..., хп - расчетные параметры, являющиеся случайными величинами с известными законами распределения.

Выражение (1.27) можно представить в виде

(1.27)

В.-й> 0. (1.28)

Вероятность неравенства (1.28) представляет собой вероятность неразрушения конструкции Р=1-¥, где величина V- вероятность разрушения (вероятность отказа).

Вероятность разрушения конструкции определяется по формуле

о

(1.29)

—со

где ~ распределение плотности вероятности резерва прочности X = К-(2 .

В случае нормального закона распределения резерва прочности, вероятность разрушения будет равна

V = 0,5- ф(у), (1.30)

где у - характеристика безопасности, которая связана с коэффициентом запаса выражением

, ч

г= 1,2 ,а ,а; (1-31)

у[Ад + к Ак

Ад и Ак - изменчивость величин () и Л .

Автором отмечается, что при расчетах строительных конструкций на прочность вероятность разрушения V должна сопоставляться с допустимой вероятностью разрушения, величину которой следует определять исходя из последствий нарушения неравенства (1.28).

Теоретические разработки, выполненные А. Р. Ржаницыным, нашли свое отражение при расчетах крепи вертикальных шахтных стволов с использованием статистических методов в работах В. В. Матвиенко, К. В. Руппенейта [157 - 159], В. Е. Вдовина [34] и других авторов.

Общие принципиальные вопросы применения методов теории вероятностей применительно к анализу надежности сооружений, связанные с проблемами накопления в них повреждений, приведены в исследованиях В. В. Болотина [13].

В работах В. С. Ямщикова и А. С. Вознесенского [205 - 207] рассмотрен вопрос информационного обоснования контроля массива горных пород вокруг выработок. При этом ими ставилась задача: каким требованиям должны отвечать методы и аппаратура контроля напряженного состояния массива пород, чтобы с достаточной уверенностью можно было бы прогнозировать в условиях помех природного и техногенного характера геомеханические процессы при разработке месторождений полезных ископаемых.

Рассматривались два состояния выработки - устойчивое и неустойчивое, которым соответствовали вероятности р(соу) и Неопределенность состояния выработки оценивалась при помощи информационной энтропии

Я(ш) = -р(шу)1о§2р(шу)-р(сок)1оё2р(шк). (1.32)

Поскольку осуществление контроля может быть связано со значительными материальными затратами, введение контроля авторы предложили регламентировать при помощи информационного критерия, получившего название необходимость контроля

где Н0 - допустимая энтропия состояния выработки, которая определяется через допустимую вероятность неустойчивого состояния выработки, значение которой задается исходя из требуемой надежности контролируемого объекта.

Эффективность контроля предполагалось оценивать величиной

Жю|*)

Ща)' (134)

где #(со|х) - полная условная энтропия.

При определении необходимости контроля массива пород вокруг одиночной горизонтальной выработки круглого поперечного сечения (рис. 1. 3) была использована прямолинейная зависимость между термодинамической энтропией и количеством информации (т. е. информационной энтропией). В этом случае неопределенность состояния определялась по формуле

Ы = (1.35)

52

где и в2 - величины относительных деформаций нетронутого массива и массива с выработкой

Еп

(1.36)

Заключение диссертации по теме «Строительство шахт и подземных сооружений», Савин, Игорь Ильич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является научной квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований разработаны теоретические положения информационного обоснования и обратного анализа результатов натурных измерений в вертикальных шахтных стволах, совокупность которых можно квалифицировать как новое достижение в развитии научного направления - механики подземных сооружений.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Установлен информационный критерий, позволяющий обосновать необходимость проведения инструментальных наблюдений напряженно-деформированного состояния крепи вертикальных стволов, сооружаемых в сложных горно-геологических условиях. Полученный критерий базируется на условии получения необходимого количества информации для устранения существующей информационной энтропии состояния крепи. Количество информации определяется разностью между априорной и допустимой информационными энтропиями состояния крепи.

2. Предложен и обоснован информационный критерий, позволяющий определить эффективность экспериментальных исследований напряженнодеформированного состояния крепи. С использованием полученного критерия разработана методика оценки различных систем инструментальных наблюдений с помощью средств измерений для одного, двух или трех компонентов напряженно-деформированного состояния крепи.

3. Разработан метод определения оптимальной величины коэффициента запаса и допустимой вероятности разрушения крепи с учетом стоимости сооружения ствола и возможного ущерба в результате разрушения крепи (с учетом чисто экономической ответственности).

4. Разработан пакет прикладных программ для ЭВМ определения информационных критериев необходимости и эффективности проведения натурных исследований в стволе. В результате математического моделирования с применением ЭВМ получены аналитические зависимости, позволяющие определить область возможного применения различных систем инструментальных наблюдений за напряженно-деформированным состоянием крепи и установить необходимость и эффективность инструментальных наблюдений в зависимости от априорной вероятности разрушения крепи.

5. Сформулированы основные принципы формирования системы инструментальных наблюдений в вертикальных стволах. Дан анализ существующих аппаратуры и методов инструментальных наблюдений и контроля за напряженно-деформированным состоянием конструкций подземных сооружений. Установлены необходимое количество точек измерения для обеспечения заданной точности определения оценок искомых параметров и оптимальное их расположение в поперечном сечении ствола с целью получения максимальной информации из результатов наблюдений.

6. Получено аналитическое решение плоской контактной задачи теории упругости для среды, моделирующей массив пород, ослабленной круглым отверстием, подкрепленным неоднородным (многослойным) кольцом, моделирующим крепь, имеющей начальные напряжения, обусловленные действием гравитационных или тектонических сил. Задача ставится как обратная и состоит в определении таких характеристик начального поля напряжений (максимального начального расчетного напряжения ОС * отношения главных начальных напряжений = N2/N1 и угла наклона главных осей (X), при которых расчетная эпюра контактных напряжений, деформаций или смещений наилучшим образом приближается к измеренной в смысле наименьшего квадратичного отклонения.

7. Разработан метод обработки результатов натурных измерений, позволяющий производить обработку следующих компонентов напряженно-деформированного состояния, измеренных в монолитной или сборно-монолитной круглой крепи вертикальных стволов шахт:

- нормальных радиальных напряжений на контакте крепи с массивом пород (нагрузок на крепь) или на любом произвольном контакте слоев многослойной крепи;

- нормальных тангенциальных напряжений или деформаций, измеренных в произвольных элементах крепи;

- радиальных перемещений (конвергенции) точек внутреннего контура произвольного слоя многослойной крепи.

8. Разработан метод обработки результатов натурных измерений, позволяющий производить совместную обработку результатов комплексных натурных исследований компонентов напряженно-деформированного состояния, измеренных в монолитной или сборно-монолитной круглой крепи вертикальных стволов шахт.

9. Разработаны алгоритмы и компьютерные программы на алгоритмическом языке Паскаль обработки результатов измерения нормальных радиальных напряжений на контакте крепи с массивом или на произвольном контакте слоев многослойной крепи, нормальных тангенциальных напряжений или деформаций в элементах крепи, смещений (конвергенции) точек внутреннего контура произвольного слоя многослойной крепи, а также комплексных измерений произвольных компонентов напряженно-деформированного состояния крепи, выполненных в произвольных точках слоев многослойной крепи.

10. С применением предлагаемых методов и программ для обработки результатов натурных измерений выполнены расчеты монолитной бетонной и комбинированной крепи вертикальных стволов по данным измерений нагрузок на крепь и напряжений в элементах крепи. Установлены значения коэффициентов неравномерности распределения напряжений в нетронутом массиве пород, величины расчетных начальных напряжений, а также ориентация начальных напряжений для различных горно-геологических условий сооружения стволов.

11. Предложенный метод обработки результатов натурных измерений был применен при интерпретации нормальных тангенциальных напряжений, измеренных в монолитной бетонной крепи клетевого ствола рудника «Центральный» Донского ГОКа, и определении несущей способности крепи. Результаты диссертационной работы включены в отраслевую «Инструкцию по расчету крепи вертикальных стволов рудных шахт в тектонически активных районах (применительно к условиям Кимперсайских месторождений хромитовых руд Донского ГОКа)», утвержденную Минчерметом СССР.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Савин, Игорь Ильич, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ардашев К. А., Катков Г. А., Ахматов В. И. Методы и приборы для исследования проявлений горного давления. - М.: Недра, 1981. - 128 с.

2. Айтматов И. Т., Вдовин К. Д., Гришин В. X. О характере распределения нагрузок на крепи подготовительных выработок на Кызыл - Кийском угольном месторождении // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках. -Новосибирск, 1973. - С. 65-68.

3. Акимов В. С., Цыцаркин В. Н. Определение границы области неупругих деформаций вокруг круговой выработки // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках. - Новосибирск, 1979. - С. 84-87.

4. Акимочкин П. В., Юнаков Ю. Л., Самарцев Г. И. Экспериментально-аналитическое определение коэффициентов бокового давления // Изв. вузов. Горный журнал. - 1987. - № 8. - С. 30-31.

5. Ардашев К. А. Горное давление в капитальных, подготовительных и очистных выработках // Изв. вузов. Горный журнал. - 1968. - № 9. - С. 41-44.

6. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании / Пер. с англ. Ю. Д. Сухова. - М.: Стройиздат, 1988. -584 с.

7. Басинский Ю. М., Иванов Е. А. Методика построения эпюр нормальных нагрузок на крепь капитальных горных выработок // Проблемы механики подземных сооружений. - Л., 1979. - С. 138-141.

8. Басовская А. М., Басовский Л. Е. Повышение прочности подземных сооружений. - М.: Недра, 1982. - 176 с.

9. Белаенко Ф. А. Горное давление при разработке марганцевых руд в Никопольском бассейне // Исследование горного давления. - М.: Госгортехиздат, 1960. -С. 120-133.

10. Белаенко Ф. А., Глушко В. Т. Замеры горного давления на крепь выработок, не подверженных влиянию очистных работ, на больших глубинах в условиях Донецкого бассейна//Изв. вузов. Горный журнал. - 1964. - № 6. - С. 23-26.

11. Белов В. И. Давление горных пород на стенки вертикальных шахт // Тр. ин-та/ДИИ. - 1940. - Вып. 7. - С. 15-18.

12. Беляев Б. И. О совершенствовании метода расчета строительных конструкций // Строительная механика и расчет сооружений. - 1974. - № 5. - С. 1-4.

13. Болотин В. В. Ресурс машин и конструкций. - М.: Машиностроение, 1990.

- 448 с.

14. Борисов О. П. Оценка напряженного состояния тюбинговой крепи по результатам замеров радиусов колец // Спец. горн, работы и геомех. - Белгород, 1988. -С. 102-105.

15. Бродский М. П. Новая теория давления пород на подземную крепь. - М.: Горногеол. изд., 1933. - 98 с.

16. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений. - М.: Недра, 1982. - 270 с.

17. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1994. - 382 с.

18. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах: Учеб. пособие для вузов. - М.: Недра, 1989. - 270 с.

19. Булычев Н. С. Расчет монолитной кольцевой крепи выработок круглого сечения при неравномерном давлении пород // Современные вопросы шахтного строительства: Материалы совещания. - Л.: ЛГИ, 1971. - С. 47-65.

20. Булычев Н. С., Абрамсон X. И. Крепь вертикальных стволов шахт. - М.: Недра, 1978. - 301 с.

21. Булычев Н. С., Амусин Б. 3., Оловянный А. Г. Расчет крепи капитальных горных выработок. - М.: Недра, 1974. - 320 с.

22. Булычев Н. С., Галахов В. В. Давление на крепь ствола, пройденного бурением // Шахтное строительство. - 1967. - № 12. - С. 18-20.

23. Булычев Н. С., Казикаев Д. М., Сергеев С. В. Использование методов расчета многослойной крепи при интерпретации результатов натурных исследований // Вопр. горн, давления. - 1984. - № 42. - С. 10-13.

24. Булычев Н. С., Копылов С. И. Новый метод расчета многослойной крепи взаимовлияющих параллельных выработок круглого сечения // Шахтное строительство. - 1985. - № 10. - С. 14-16.

25. Булычев Н. С., Любарец И. И. О расчете обделки верхнего свода односводчатой станции метро по измеренным деформациям элементов // Проблемы механики подземных сооружений. - Тула: ТПИ, 1982. - С. 171-172.

26. Булычев Н. С., Нечаев В. И. Оптимальное проектирование многослойной крепи шахтных стволов, сооружаемых бурением // Шахтное строительство. - 1984. - № 3. - С. 7-9.

27. Булычев Н. С., Нечаев В. И. Проектирование многослойных конструкций крепи стволов и скважин большого диаметра // Пути ускорения сооружения вертикальных стволов и скважин большого диаметра: Тез. докл. Всесоюз. науч,-технического совещания 15 - 16 мая 1984. - Донецк: ЦНИИЭИуголь, 1984. С. 52 - 55.

28. Булычев Н. С., Савин И. И. Оценка напряженного состояния массива по результатам натурных измерений нагрузок на многослойную крепь выработки круглого сечения//Исслед. напряж. в горн, породах. - Новосибирск, 1985. - С. 65-67.

29. Булычев H. С., Савин И. И. Прогноз начальных напряжений в массиве горных пород и расчет обделок горных выработок на основе данных натурных измерений // Материалы I Всес. семинара по проблемам разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья. - Фрунзе: ФПИ, 1987. - С. 39.

30. Булычев Н. С., Савин И. И. Расчет крепи по результатам натурных замеров тангенциальных деформаций на внутреннем контуре крепи // Повышение эффективности горнопроходческих работ: Межвуз. сб. науч. трудов. - Кемерово: Кузбас. политехнич. ин-т, 1987. - С. 89-93.

31. Булычев Н. С., Стрельцов Е. В., Фотиева H. Н. Проектирование и расчет крепи горных выработок. - М.: Недра, 1986. - 288 с.

32. Булычев Н. С., Фотиева H. Н., Савин И. И. Экспериментально-аналитический метод расчета крепи горных выработок и подземных сооружений // Эффективная и безопасная подземная добыча угля на базе современных достижений геомеханики: Междунар. конф. 17-21 июня 1996. - С.-Пб., В НИМИ. 1996. С. 202-207.

33. Васильев Н. В. К вопросу о горном давлении на вдавливаемую крепь кругового сечения//Тр. ин-та / ЦНИИПодземшахтострой. 1962. Вып. 1. С. 216-226.

34. Вдовин В. Е. О статистических методах в механике горных пород // Вопросы горного давления. Вып. 14. Изд-во СО АН СССР, 1962.

35. Вентцель Е. С., Овчаров JL А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. - М.: Наука, 1988. - 480 с.

36. Взаимодействие массивов горных пород с крепью вертикальных выработок / Г. А. Крупенников, Н. С. Булычев, А. М. Козел, Н. А. Филатов - М. : Недра, 1966.-316 с.

37. Виноградов Б. Н. Измерение давления горных пород на обделки тоннелей метрополитенов // Исследования горного давления. - М.: Госгортехиздат, 1960. -С. 139-153.

38. Виноградов Б. Н. Определение нормативных нагрузок и коэффициентов перегрузки по результатам измерений горного давления // Трансп. стр-во. - 1963. - № 9. -С. 59-61.

39. Виноградов Б. Н. Опыт измерений давления горных пород на тоннельные обделки мессдозами // Сб. статей / ВНИИ транспортного строительства. - М.: ЦНИИС, 1959. -№ 11. - С. 5-47.

40. Вихур А. Возможность использования в расчетах крепи шахтных стволов математической модели воздействия горных пород как случайной векторной функции // Устойчивость и крепление горных выработок: Межвузовский сб. - Л., 1980. Вып. 6. С. 9-18.

41. Вихур А. Новые предложения по расчету толщины бетонной крепи стволов шахт в Польше // Шахтное строительство. - 1973. - № 8. - С. 26-28.

42. Влох Н. П., Зубков А. В., Феклистов Ю. Г. Совершенствование метода щелевой разгрузки // Диагностика напряженного состояния породных массивов: Сб. научн. тр. / ИГД СО АН СССР. - Новосибирск, 1983. - С. 30-35.

43. Галушко П. Я., Куренков Я. И., Халимовский М. А. Изменение во времени нагрузки на рамные крепи // Изв. вузов. Горный журнал. - 1968. - № 8. - С. 21-25.

44. Галушко П. Я., Халимовский М. А., Подколзин М. Я. Влияние взаимодействия крепи и пород на величину нагрузки на крепь капитальных выработок //Изв. вузов. Горный журнал. - 1974. - № 11. - С. 22-25.

45. Глушко В. Т., Широков А. 3. Механика горных пород и охрана выработок. -Киев: Наукова думка, 1967. - 153 с.

46. Горное давление в подготовительных выработках угольных шахт / И. Л. Давыдович, Н. П. Бажин, Ю. П. Коренной и др. - М.: Недра, 1971. - 286 с.

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

48. Грицко Г. И., Цыцаркин В. Н. Горное давление в подготовительных выработках мощных крутых пластов. - Новосибирск: наука, 1982. - 86 с.

49. Грицко Г. И., Шваб А. А., Цыцаркин В. Н. Определение упруго-пластической границы вокруг горизонтальной выработки по заданным смещениям на контуре // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках. -Новосибирск: ИГД, 1977. - С. 14-18.

50. ГСИ. Напряжения нормальные в массиве грунта: Методика выполнения измерений измерительными преобразователями типа ПНГС. РД 34.11.327-91.

51. ГСИ. Сила растяжения и сжатия арматуры железобетонных конструкций: Методика выполнения измерений измерительными преобразователями типа ПСАС и ПСАС-М. РД 34.11.330-91.

52. Гнеденко Б. В. Курс теории вероятностей. - М.: Наука, 1988. - 446 с.

53. Давыдов С. С. Расчет и проектирование подземных конструкций. - М.: Стройиздат, 1950. - 376 с.

54. Джанджгава И. Д. Прогнозирование горного давления в одиночных выработках и на пластовых месторождениях // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1986. № 1. - С. 92-95.

55. Джанджгава И. Д. Прогнозирование проявлений горного давления в капитальных выработках глубоких шахт Грузии. - Тбилиси: Мецниереба, 1982. - 160 с.

56. Димов А. И. О нагрузках на бетонную крепь ствола шахты в зоне стационарного опорного давления // Шахтное строительство. - 1965. - № 2. - С. 9-11.

57. Димов А. И., Смирнов В. А., Тютерев А. С. О нагрузках на бетонную крепь глубокого ствола// Уголь Украины. - 1979. - № 3. - С. 42.

58. Динник А. Н. Давление горных пород и расчет крепи вертикальной шахты //Инженерный работник. - 1966. - № 1. - С. 23-27.

59. Донец М. Н. Разработка метода расчета монолитной бетонной крепи ствола, возводимой в два слоя: Дисс. ... канд. техн. наук. - Тула: ТулГУ, 1995. - 116 с.

60. Дробышев В. Ф. Методика и результаты натурных исследований проявлений горного давления в шахтных стволах Запорожского железорудного комбината № 1: Дис. ... канд. техн. наук. - Тула: ТЛИ, 1986.

61. Дробышев В. Ф., Филатов Н. А. Результаты некоторых исследований по определению нагрузок на крепь стволов Яковлевского рудника КМА // Изв. вузов. Горный журнал. - 1965. - № 7. - С. 35-42.

62. Ержанов Ж. С., Векслер Ю. А. О возможности экспериментального определения напряженного состояния нетронутого массива горных пород // Проблемы механики горных пород. - Новосибирск, 1971. - С. 235-238.

63. Ерофеев Л. М., Мирошникова Л. А. Повышение надежности крепи горных выработок. - М.: Недра, 1988. - 245 с.

64. Ерофеев Л. М., Франкевич Г. С., Мирошникова Л. А. Разработка и исследование работоспособности тюбинговой крепи ГТК несущей способностью 0,6 МПа в условиях Карагандинского бассейна // Актуальные вопросы организации и технологии шахтного строительства и стройиндустрии: Сб. науч. трудов. / КузНИИшахтострой. - Кемерово, 1988. - С. 52-63.

65. Завриева Г., Канделаки Т., Завриян Е. Исследование напряжений монолитнопресованных бетонных обделок//Метрострой. -1981. - № 6. - С. 10-11.

66. Завриян Е. Г. Исследование в натуре давления горных пород в туннелях // Сб. науч. - техн. статей / ГрузНИИЭГС. - М, 1977. - Вып. 4. - С. 249-252.

67. Заславский Ю. 3. Исследование проявлений горного давления в капитальных выработках глубоких шахт Донецкого бассейна. - М.: Недра, 1966. - 180 с.

68. Заславский Ю. 3., Зорин А. Н. Инструментальные наблюдения за проявлением горного давления в капитальных выработках глубоких шахт Донбасса // Вопросы охраны и крепления горных выработок: Тр. ин-та / ДонУГИ. М.: Недра, 1968. Сб. 41. С. 26-48.

69. Звонарев Н. К., Коробка А. И. Определение нагрузок, действующих на крепь ствола, по замерам напряжений в отдельных ее элементах // Исслед. пробл. механики подземных сооружений. - Тула, 1987. - С. 57-61.

70. Изаксон В. Ю. Определение нагрузок на крепь горных выработок по измеренным смещениям. - Новосибирск: Наука, 1989. - 71 с.

71. Изаксон В. Ю. Расчет крепи горных выработок по измеренным смещениям // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1981. - № 4. - С. 23-28.

72. Исследование горного давления при проходке северного полевого штрека шахты им. М. И. Калинина / В. Н. Цыцаркин, В. С. Акимов, Ю. С. Охотников, Р. Ю. Икрамов // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках. -Новосибирск, 1973. - С. 78-83.

73. Исследование нагрузок на ствол, сооруженный в слабых породах / В. Д. Ларионов, Н. А. Коллегова, В. И. Дрожкин и др. // Шахтное строительство. - 1967. - № 3. - С. 11-13.

74. Исследование проявлений горного давления в вертикальном стволе на большой глубине / Ю. С. Обручев, В. К. Очнев, Н. В. Поппель и др. // Шахтное строительство. - 1983. - № 9. - С. 18-19.

75. Исследование проявлений горного давления в стволах шахт Западного Донбасса / В. Ф. Дробышев, О. И. Мельников, В. В. Галахов и др. // Тр. ин-та / ВНИМИ. 1970. Сб. № 79.

76. Исследование проявлений горного давления и разработка научных основ для выбора рациональных способов и средств крепления и поддержания подготовительных выработок // Кр. науч. отчет / ИГД им. А. А. Скочинского. - М., 1967. 43 с.

77. Исследование работоспособности сборной железобетонной крепи КТАМ для глубоких шахт / М. В. Коржик, М. И. Чугай, Б. В. Алферов, К. С. Сергиевский // Вопросы организации и механизации горнопроходческих работ: Тр. ин-та / ВНИИОМШС. 1972. Вып. 21. С. 42-50.

78. Казикаев Д. М., Борисов О. П., Сергеев С. В. Закономерности формирования нагрузок на крепь ствола, сооружаемого с применением замораживания пород: Руд. месторождения //Шахтное строительство. - 1984. - № 3. - С. 11-13.

79. Казикаев Д. М., Борисов О. П., Сергеев С. В. Наблюдения за состоянием крепи и массива пород в стволе № 2 Яковлевского рудника // Шахтное строительство. -1980. -№ 12. - С. 13-14.

80. Казикаев Д. М., Борисов О. П., Сергеев С. В. Совершенствование экспериментально-аналитической методики расчета многослойной крепи стволов // Проблемы механики подземных сооружений. - Тула: ТПИ, 1982. - С. 169-171.

81. Казикаев Д. М., Борисов О. П., Сергеев С. В. Экспериментальное изучение напряженного состояния крепи ствола № 2 Яковлевского рудника Курской магнитной

аномалии // Устойчивость и крепление горных выработок: Межвуз. сб. - Л.: ЛГИ, 1978. Вып. 5. С. 98-100.

82. Каретников В. Н., Степеннов А. В. Расчет крепи подготовительных выработок при искусственном упрочнении горных пород // Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. - Тула: ТПИ, 1979. - С. 174-179.

83. Катков Г. А. Измерение нагрузок на крепь горизонтальных выработок. -М.: Недра, 1969. - 166 с.

84. Козел А. М., Борисовец В. А., Репко А. А. Горное давление и способы поддерживания вертикальных стволов. - М.: Недра, 1976. - 293 с.

85. Козел М. А., Хусид М. Б. К вопросу расчета крепи вертикальных шахтных стволов // Тр. ин-та / ВНИМИ. 1970. Сб. 78. С. 332-352.

86. Копылов С. И. Расчет многослойной крепи выработки круглого сечения при общем виде нагружения // Механика подземных сооружений. - Тула: ТПИ, 1985. -С. 43-55.

87. Костава Э. М. Исследование напряженно-деформированного состояния крепей шахтных стволов с целью выбора их параметров: Дис. ... канд. техн. наук. - М.: МГИ, 1976. - 154 с.

88. Кошелев К. В., Трумбачев В. Ф. Повышение устойчивости капитальных горных выработок на больших глубинах. - М.: Недра, 1972. - 128 с.

89. Краев Ю. К. Экспериментальные исследования напряженного состояния сборной железобетонной арочной крепи // Вопросы совершенствования технологии шахтного строительства: Тр. ин-та /Свердловский горный ин-т. 1973. Вып. 90. С. 4856.

90. Крепь горных выработок глубоких рудников / Г. Г. Мирзаев, А. Г. Протосеня, Ю. Н. Огородников и др. - М.: Недра, 1984. - 252 с.

91. Крупенников Г. А. Исследования проявлений горного давления в вертикальных стволах Донбасса на пологом залегании пластов // Шахтное строительство. - 1961. - № 4. - С. 10-17.

92. Крупенников Г. А. Комплексное исследование взаимодействия крепей подземных выработок с горными массивами: Доклад о содержании опубликованных работ. - Л., 1962.

93. Крупенников Г. А. Методика и некоторые результаты комплексного исследования взаимодействия крепей вертикальных выработок с горным массивом // Горное давление и крепь вертикальных стволов. - М.: Госгортехиздат, 1963. - С. 76-92.

94. Крупенников Г. А. Экспериментальный метод определения нагрузок на крепь вертикальных стволов //Шахтное строительство. - 1957. - № 12. - С. 4-7.

95. Крупенников Г. А., Филатов Н. А. Некоторые результаты лабораторного исследования проявлений горного давления в вертикальных выработках при пологом залегании пластов //Шахтное строительство. - 1960. - № 10. - С. 14-17. - № 11. - С. 1820.

96. Куренков Я. И. Методика измерения нагрузок на крепь в подземных выработках // Изв. вузов. Горн. журн. - 1962. - № 4. - С. 42-45.

97. Куренков Я. И. Приборы для измерения нагрузок на крепь подготовительных выработок // Методы и приборы для изучения горного давления. -М.: Недра, 1964. - С. 75-80.

98. Курленя М. В., Попов С. Н. Теоретические основы определения напряжений в горных породах. - Новосибирск: Наука, 1983. - 97 с.

99. Лапшин А. Г. Давление песчаных грунтов на монолитно-прессованные бетонные обделки тоннелей // Транспортное строительство. - 1978. - № 12. - С. 43-45.

100. Лиманов Ю. А., Фролов Ю. С., Будаева А. X. Формирование горного давления при реконструкции железнодорожных тоннелей // Транспортное строительство. - 1973. - № 10. - С. 45-47.

101. Линник Ю. В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений. - М.: Физматгиз, 1962. - 352 с.

102. Лыткин В. А., Драновский А. Н. Определение касательных напряжений по измеренным в натуре нормальным давлениям // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1965. - № 1. - С. 20-22.

ЮЗ.Любарец И. И. Напряженное состояние элементов железобетонных конструкций подземных сооружений с учетом ползучести бетона: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Л.: ВНИИГ, 1984. - 20 с.

104. Любарец И. И. Определение усилий в железобетонной туннельной обделке по измеренным деформациям с учетом ползучести бетона // Совершенствование проектирования и строительства подземных сооружений. - М., 1979. - С. 110-115.

105. Максимов А. П. Горное давление и крепь выработок. - М.: Наука, 1973. -

288 с.

Юб.Матонин П. К., Спроге А. О., Яковлев В. П. Исследование проявлений горного давления в полевых штреках, расположенных вне зоны влияния очистных работ на шахтах Карагандинского бассейна // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках. - Новосибирск: ИГД, 1977. - С. 95-97.

107. Методические рекомендации по определению усилий в сечении железобетонной тоннельной обделки по измеренным деформациям / С. Н. Сильвестров, В. В. Созинов, В. Д. Харлаб и др. - М.: ЦНИИС, 1978. - 40 с.

108. Методические рекомендации по проведению натурных наблюдений в стволах, сооружаемых в сложных горно-геологических условиях / Д. М. Казикаев, С. В. Сергеев, О. П. Борисов. - Белгород: ВИОГЕМ, 1985. - 36 с.

109. Методические указания по применению методов фотомеханики для исследования напряженно-деформированного состояния горных пород. - JL: ВНИМИ, 1975. - 58 с.

ПО.Мизюмский В. А. Определение коэффициента бокового давления массива пород по данным натурных исследований напряженного состояния цилиндрической крепи горизонтальных выработок // Проблемы механики подземных сооружений. -Тула, 1982. - С. 179-181.

Ш.Мирзаев Г. Г., Обручев Ю. С. Проходка стволов в сложных горногеологических условиях Текелийского рудника. - М.: Цветметинформация, 1969. - 50 с.

112.Мирзаев Г. Г., Смирняков В. В. Натурные наблюдения за проявлениями горного давления в горизонтальных выработках Текелийского свинцово-цинкового рудника //Изв. вузов. Горный журнал. - 1965. - № 7. - С. 57-62.

ПЗ.Моцкин И. А. Определение нагрузки на крепь // Прочностные исследования крепи и пород, окружающих горные выработки. - М.: Недра, 1972. - Сб. 1. - С. 50-52.

114. Моцкин И. А. Определение непрерывной внешней нагрузки на крепь // Прочностные исследования крепи и пород, окружающих горные выработки. - М.: Недра, 1972. - Сб. 1. - С. 52-56.

115. Моцкин И. А., Костава Э. М., Косов И. Н. Приближенный метод определения нагрузки на крепь сопряжений капитальных выработок // Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. - Тула: ТПИ, 1974. - С. 188191.

116. Насонов JI. Н., Денисов В. М., Моцкин И. А. Экспериментальный метод определения касательных нагрузок на кольцевую бесшарнирную крепь // Проектирование и строительство угольных предприятий. - 1968. - № 2 (110).

117. Насонов Л. Н., Моцкин И. А. Экспериментальный метод натурных исследований несущей способности кольцевой металлической бесшарнирной крепи // Прочностные исследования крепи и пород, окружающих горные выработки. - М.: Недра, 1972. - Сб. 1. - С. 12-15.

118. Насонов Л. Н., Моцкин И. А. Определение нагрузки на кольцевую крепь методом перемещений // Шахтное строительство. - 1968. - № 12. - С. 8-10.

119. Насонов Л. Н., Моцкин И. А., Костава Э. М. Приближенный метод выбора параметров проектируемых крепей капитальных выработок кольцевого очертания // Тр. ин-та / Грузинский политехнический ин-т. 1974. Сб. 7. С. 31-33.

120. Насонов Л. Н., Моцкин И. А., Костава Э. М. Экспериментально-аналитический метод выбора параметров кольцевой крепи // Устойчивость и крепление горных выработок: Межвузовский сб. - Л.: ЛГИ, 1976. - № 2. - С. 59-61.

121. Нечаев В. И. Проектирование оптимальной по стоимости трехслойной сталебетонной крепи стволов, сооружаемых бурением // Исследование проблем механики подземных сооружений. - Тула: ТулПИ, 1987. - С. 22-31.

122. Нечаев В. И. Разработка метода оптимального проектирования трехслойной сталебетонной крепи стволов, сооружаемых бурением: Дис. ... канд. техн. наук. - Тула: ТулПИ, 1988. - 109 с.

123.Нигматуллин В. С. Производственные исследования в стволах центральной группы Запорожского ЖРК // Шахтное строительство. - 1984. - № 10. - С. 10-11.

124. Обратный анализ круглого или эллиптического туннеля в изотропных и анизотропных горных породах на основе точных упругих решений / Hirashima Ken-ichi,

I

Kavacami Tetsutaro, Fujiwara Toshio, Yamashita Yukio // Doboku gakkai ronbunshu = Proc. JSCE. - 1991. -№439. _p. 1-8.

125. Оловянный А. Г. Расчет многослойной крепи выработок круглого поперечного сечения//Тр. ин-та /ВНИМИ. 1972. Вып. 85.

126. Оловянный А. Г. Расчет напряжений в многослойной кольцевой крепи с неоднородными слоями // Устойчивость и крепление горных выработок: Межвузовский сб. - Л.: ЛГИ, 1976. № 2. С. 137-141.

127. Онищенко Ю. А. Горное давление на вертикальные выработки по данным производственных исследований // Горное давление и крепь вертикальных стволов. -М.: Госгортехиздат, 1963. - С. 122-132.

128. Онищенко Ю. А. О горном давлении, проектировании высоты звена временной и постоянной крепи вертикальных стволов шахт в горно-геологических условиях Донбасса: Дисс. ... канд. техн. наук. - Донецк, 1958. - 123 с.

129. Определение давления пород на крепь вертикального шахтного ствола методом обратного расчета / Chou Wanxi // Мэйтан сюэбао = J. China Coal Soc.. - 1989. -№3. - С. 37-44.

130. Определение нагрузок на крепь по измеренным деформациям / В. В. Чеботарев, В. А. Лыткин, H. Н. Фотиева, Е. И. Тарасенко // Устойчивость и крепление горных выработок: Межвузовский сб. - Л.: ЛГИ, 1976. № 2. С. 108-114.

131. Определение несущей способности бетонной крепи в стволах шахты «Центральная» Донского ГОКа / Н. П. Влох, В. Е. Боликов, А. В. Зубков, Ю. К. Краев // Стр-во шахт, рудников и подзем, сооруж. - Свердловск, 1988. - С. 34-39.

132. Определение области применения сборной железобетонной тюбинговой крепи / JI. М. Ерофеев, JI. А. Мирошникова, Г. С. Франкевич, А. А. Рущин // Шахтное строительство. - 1978. - № 9. - С. 14-16.

133.0 результатах экспериментальных и аналитических исследований напряжений в податливой крепи ствола / В. А. Прагер и др. // Вопросы организации и механизации горнопроходческих работ: Тр. ин-та / ВНИОМШС. 1976. Вып. 25. С. 6471.

134. Очнев В. Н. Исследование работы и разработка методики расчета крепи стволов (на примере рудников Норильского горно-металлургического комбината): Дис. ... канд. техн. наук. - JL: ЛГИ, 1980. - 155 с.

135.Парчевский Л. Я., Шашенко А. Н., Турчанин Г. И. Определение нагрузки на крепь горных выработок по результатам статистических измерений // Шахтное строительство. - 1986. - № 2. - С. 9-11.

136. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / К. Хартман, Э. Лецкий, В. Шефер и др. - М.: Мир, 1977. - 552 с.

137. Попов В. Л., Бурцев С. В. Экспериментальное определение нагрузок на монолитную крепь по измеренным деформациям // Механика подземных сооружений. - Тула: ТПИ, 1984. - С. 94-100.

138.Попов С. Н. Об использовании численных и статистических методов при определении исходного напряженного состояния массива горных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1977. - № 8. - С. 113-116.

139. Правила учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций //Бюллетень строительной техники. - 1981. - № 7. - С. 113.

140.Пригожин Е. С. Аппаратура для измерения распределенных нагрузок на крепь // Методы и приборы для изучения горного давления. - М.: Недра, 1964. - С. 8891.

141.Пригожин Е. С., Денисов В. Н. Результаты замеров давления грунта на обделку коллекторных тоннелей Москвы // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1963. - № 4. - С. 16-18.

142.Пригожин Е. С., Денисов В. Н. Результаты замеров нагрузок на крепь штреков в условиях слабых пород // Проектирование и строительство горных предприятий. - М.: ЦНИИЭИуголь, 1962. - № 6. - С. 67-72.

143.Пригожин Е. С., Денисов В. Н., Лебедев А. А. Измерение давления на крепь капитальной выработки в условиях слабых пород // Шахтное строительство. -1961,-№5.-С. 16-19.

144. Протодьяконов М. М. Давление горных пород и рудничное крепление. -Л.: Гостехиздат, 1930. - 94 с.

145.Проявкин Е. Т. Давление горных пород и крепь вертикальных стволов. -М.: Углетехиздат, 1958.

146. Прямой и обратный анализ скальных оснований с туннелем произвольной формы с проведением последовательных выемок породы на основе точного упругого решения / Hiroshima Ken-ichi, Kavacami Tetsutaro, Fujiwara Toshio, Rikima Toshiyuki // Doboku gakkai ronbunshu = Proc. JSCE. -1991. - № 439. - P. 17-26.

147.Пуэрто X. Э. Расчет обделок высоконапорных гидротехнических туннелей с учетом образования трещин в бетоне и примыкающем массиве пород: Дис. ... канд. техн. наук. - Л.: ЛГИ, 1983.- 108 с.

148. Расчет крепи шахтных стволов / К. В. Руппенейт, Ю. М. Либерман, В. В. Матвиенко, Ю. А. Песляк. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 123 с.

149.Ревзюк Е. Б., Волков В. А. Особенности работы крепи стволов, пройденных способом бурения // Шахтное строительство. - 1965. - № 8. - С. 19-21.

150. Результаты обработки данных натурных измерений давления на обделку тоннеля в процессе поэтапного возведения / В. И. Баранова, А. К. Петренко, С. В. Порошина, В. П. Пудовеева//Механика подземных сооружений. - Тула: ТулПИ, 1985. -С. 87-93.

151.Репко А. А., Калинников В. П., Козел А. М. Комплекс приборов и устройств для контроля крепи вертикальных стволов глубоких шахт // Шахтное строительство. - 1984. - № 7. - С. 10-21.

152.Решетняк А. М. Обоснование метода расчета и конструктивных параметров тюбинговой крепи вертикальных стволов: Дис. ... канд. техн. наук. - М.: МГИ, 1989. - 154 о.

153.Ржаницин А. Р. Применение статистических методов в расчетах сооружений на прочность // Строительная промышленность. - 1959. - № 6. - С. 32-36.

154.Ржаницин А. Р. Расчет сооружений с учетом пластических свойств материалов. - М.: Стройиздат, 1954. - 212 с.

155.Ржаницин А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. - М.: Стройиздат, 1978. - 239 с.

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

157.Руппенейт К. В., Драновский А. Н., Лыткин В. А. Расчет сборной

о

кольцевой крепи подземных сооружений. - М.: Недра, 1969. - 150 с.

158.Руппенейт К. В., Либерман Ю. М., Матвиенко В. В., Песляк Ю. А. Расчет крепи шахтных стволов,- Изд-во АН СССР, 1962.

159.Руппенейт К. В., Матвиенко В. В. Оценка прочности конструктивных элементов подземных сооружений // Вопросы прочности подземных сооружений. - М., 1962. - С. 3-14.

160. Савин И. И. Информационное обоснование необходимости использования результатов измерения перемещений при мониторинге в вертикальных шахтных стволах // Механика подземных сооружений: Сб. науч. трудов / ТулГУ. - Тула, 1997. -С. 45-54.

161. Савин И. И., Костенко Ю. А. Обоснование параметров двухслойной крепи стволов на основе обработки результатов натурных измерений // Механика подземных сооружений: Сб. науч. трудов / ТулГУ. - Тула, 1997. - С. 39-44.

162. Савин И. И. Оценка начального напряженного состояния массива по величине нормальных тангенциальных напряжений, измеренных на внутреннем контуре крепи // Стр-во шахт, рудников и подземных сооружений: Сб. науч. трудов. -Свердловск, 1987. - С. 53-56.

163. Савин И. И. Экспериментально-аналитический метод расчета крепи по результатам измерений нормальных тангенциальных напряжений // Исследование проблем механики подземных сооружений: Сб науч. трудов. - Тула: ТулПИ, 1987. - С. 31-34.

164. Самойловский М. Б. Крепление вертикальных стволов шахт. - М.: Госгортехиздат, 1962. 252 с.

165.Саркисов Г. М. Расчеты обсадных труб и колонн. - М.: Госгортехиздат, 1961.-244 с.

166. Сергеев С. В. Исследование работы крепи вертикальных стволов шахт в сложных горно-геологических условиях (на примере стволов Яковлевского рудника КМА): Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Л.: ЛГИ, 1981. - 26 с.

167. Сергеев С. В. Некоторые результаты наблюдений за состоянием многослойной крепи ствола № 2 Яковлевского рудника КМА // Механика подземных сооружений. - Тула: ТПИ, 1982. - С. 92-96.

168. Сергеев С. В. Разработка методов диагностики и прогноза напряженного состояния крепи вертикальных стволов в сложных горно-геологических условиях: Дисс. ... докт. техн. наук. - Тула: ТулГУ, 1997. - 308 с.

169. Сильвестров С. Н., Любарец И. И., Созинов В. В. Определение усилий в железобетонных блоках односводчатых станций по измеренным линейным деформациям с учетом ползучести бетона // Исследование конструкций станций Ленинградского метрополитена. - М.: ЦНИИС, 1977. - С. 85-97.

170. Симонян А. А., Степанян В. Э., Санагян А. А. Результаты натурных исследований проявления горного давления в туннелях Арпа - Севан // Тр. ин-та / Всесоюз. проект.-изыскат и НИИ. 1986. Вып. 115. С. 134-138.

171. Смирняков В. В. Упрощенные способы замера нагрузок на крепь горных выработок // Методы и приборы для изучения горного давления. - М.: Недра, 1964. - С. 66-71.

172. Смирняков В. В., Борисовец В. А. Горное давление в подземных выработках Тентекского и Чурубай-Нуринского районов Карагандинского бассейна // Изв. вузов. Горный журнал. - 1961. - № 12. - С. 43-47.

173. Смирняков В. В., Ващилин В. А., Федулин В. Л. Натурные наблюдения за проявлением горного давления в подготовительных выработках глубоких шахт // Изв. вузов. Горный журнал. - 1970. - № 8. - С. 41-45.

174. Ст. СЭВ 384-87. Строительные конструкции и основания. Основные положения расчета. -14 с.

175. Стрелецкий Н. С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений. - М.: Стройиздат, 1947. - 148 с.

176. 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. - 320 с.

177.Терцаги К. Теория механики грунтов. - М.: Госстройиздат, 1961. - 306 с.

178. Тимофеев О. В., Огородников Ю. Н. Поддержание подготовительных выработок на шахтах Сафоновского месторождения в условиях пучащих пород // Изв. вузов. Горный журнал. - 1962. - № 8. - С. 45-52.

179. Топалкароев А. Г. Расчетные величины горного давления на крепь вертикального ствола шахты № 1 в Ахалунха // Тр. ин-та / Институт горного дела АН Груз. ССР. 1959. Т.1.

180. Трумбачев В. Ф., Катков Г. А. Измерение напряжений и деформаций методом фотоупругих покрытий. - М.: Наука, 1966. - 116 с.

181. Трумбачев В. Ф., Катков Г. А., Молодцова JI. С. Измерение напряжений и деформаций с помощью фотоупругих покрытий // Методы и приборы для изучения горного давления. - М.: Недра, 1964. - С. 51-58.

182. Трумбачев В. Ф., Молодцова Л. С. Применение оптического метода для исследования напряженного состояния пород вокруг горных выработок. - М.: Изд-во АН СССР, 1963.-95 с.

183. Учет ответственности зданий и сооружений в нормах проектирования строительных конструкций / В. А. Отставное, А. Ф. Смирнов, В. Д. Райзер, Ю. Д. Сухов // Строит, механика и расчет сооружений. - 1981. - № 1. - С. 11-14.

184. Федоров В. В. Теория оптимального эксперимента (планирование регрессионных экспериментов). - Главная редакция ФМЛ, «Наука», 1971. - 312 с.

185. Федоров В. В., Дубова И. С. Методы построения оптимальных планов регрессионных экспериментов. - Препринт № 4 JICM, Изд-во МГУ, 1968.

186. Филатов Н. А. Комплексные исследования проявлений горного давления в вертикальных стволах шахт Японии //Шахтное строительство. - 1963. № 5. - С. 27-29.

187. Формирование напряжений в крепи вертикальных стволов / Н. П. Влох, А.

B. Зубков, В. Е. Боликов, С. А. Рябов // Шахтное строительство. - 1986. - № 1. - С. 2122.

188.Фотиева H. Н. Расчет крепи подземных сооружений в сейсмически активных районах. - М.: Недра, 1980. - 222 с.

189. Фотиева H. Н., Булычев Н. С. Косвенный способ определения напряжений в массиве пород на основе измерений давлений на крепь горных выработок // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1980. - № 5. - С. 111-115.

190. Фотиева H. Н., Булычев Н. С. Обработка результатов натурных исследование давления пород на крепь и расчет крепи по измеренным нагрузкам // Устойчивость и крепление горных выработок: Межвузовский сб. - Л.: ЛГИ, 1978. № 5.

C. 100-103.

191. Хейфиц В. 3., Марков А. И., Брайцев В. В. Проблемы единства измерения в обеспечении безопасности гидротехнических сооружений // Гидротехническое строительство. - 1994. - № 1. - С. 14-17.

192. Хоциалов Н. Ф. Запасы прочности // Строительная промышленность. -1926. - № 10. - С. 840-844.

193.Цимбаревич П. М. О величине горного давления в вертикальной выработке // Горный журнал. - 1933. - № 9. - С. 27-35.

194.Чеботаев В. В., Лыткин В. А., Фотиева Н. Н. Определение нагрузок на крепь железнодорожного тоннеля на основе натурных измерений ее деформаций // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1975. - № 4. - С. 14-16.

195.Чендев С. Ф. Обоснование технологии строительства комплекса сближенных стволов способом бурения: Дис. ... канд. техн. наук. - Тула: ТулПИ, 1991. -183 с.

196.Чугай М. И., Суворов Н. А. Шахтные наблюдения смещений пород и крепи в квершлажных выработках на крутом падении // Тр. ин-та / ВНИИОМШС. 1976. Вып. 25. С. 53-64.

197. Шваб А. А., Цыцаркин В. Н. Определение напряженно-деформированного состояния горных пород вокруг горизонтальных выработок с учетом зоны неупругих деформаций // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках. -Новосибирск: ИГД, 1979. - С. 17-22.

198.Шейнин В. И. К вопросу о статистическом описании напряжений в круговых обделках по данным замеров нормальных нагрузок // Проблемы механики подземных сооружений. - Тула: ТПИ, 1982. - С. 88-90.

199. Шейнин В. И., Руппенейт К. В. Некоторые статистические задачи расчета подземных сооружений. - М.: Недра, 1969. - 152 с.

200. Шор Я. Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. - М.: Сов. Радио, 1962. - 552 с.

201.Шульман Е. И. Аппаратура для исследования проявлений горного давления в вертикальных стволах. - В кн.: Методы и приборы для изучения горного давления / ЦНТИ. - М.: Недра, 1964. - С. 97-103.

202. Щукин А. С., Пастухов П. П., Белоглазов Ю. А. Результаты шахтных исследований замкнутых крепей горизонтальных выработок в Челябинском бассейне // Изв. вузов. Горный журнал. - 1976. - № 12. - С. 34-36.

203.Юфин С. А., Полстольская О. К., Речицкий В. И. Обратный анализ геотехнической ситуации при строительстве подземных сооружений // Энергетическое строительство. - 1992. - № 11.

204.Яглом А. М., Яглом И. М. Вероятность и информация. - М.: Наука, 1973. -

511 с.

205. Ямщиков В. С. Контроль процессов горного производства. - М.: Недра, 1989. - 445 с.

206. Ямщиков В. С., Вознесенский А. С. Информационные основы контроля геомеханических процессов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1994. - № 3. - С. 3-11.

207. Ямщиков В. С., Вознесенский А. С. Информационные основы технологического контроля устойчивости горных выработок // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 1980. - № 6. - С. 99-105.

208.Янчур А. М. Измерение горного давления индуктивными динамометрами в глубоких шахтных стволах Донбасса // Исследование горного давления. - М.: Госгортехиздат, 1960. - С. 83-96.

209. Янчур А. М. Опыт измерения горного давления на крепь в вертикальных стволах Донбасса. -М., 1958.

210.Bulychev N.S., Goncharov G.V., Savin I.I. Rock mass elastic model and its application in mechanics of underground structures // Proc. Of the 10th Plenary Scientific Session of the International Bureau of Strata Mechanics: World Mining Congress. -Stockholm, 1987. - P. 133-139.

211.Bulychev N.S., Savin I.I. Technique of field measurement interpretation in erecting underground openings of round section // Proc. Of the 2nd Int. Symp. On Field Measurements in Geomechanics. - Kobe, 1987. - P. 1225-1230.

212.Dkugosk B., Kokot H. Badania wdrozeniowe zestawu pomiarowego do automatycznej nieniszxacej oceny aktualnego stanu obudowy szubow, masxynopis PR-2.2.18.3b, CUPRUM. - Wroclaw, 1983.

213. Dkugosk B., Siewierski St. Ocena normowych parametrow jakcsci i stanu betonu obudowy S 1/2 Kopalni Pilotujaco- Widobywozej w Bogdance, masxynopis, CUPRUM. -Wroclaw, 1982.

214.Drager G. Die Ausbilding der Frostwand eines Getrierschachtes und der Einflus des Teufvorganges auf die Bewegung innerhalb der Frostwand. Bergb.-Wiss. 10 (1963). S. 511-522.

215. Haupt W. Manuelle und elektrische Spannungsmessungen in zwei Gefrierschachten wahrend des Gefriervorganges. Diss. Clausthal, 1963.

216. Hertrich F. Die Gefahr des Einbeulens bei gubeiserner Tubbingringen // Glukauf Forschungshefte. - 1965, h. 1. - S. 11-28.

217.Hiramatsu I., Oka I. Improvement on the method of stress measurements by application of photo-elasticity //Nichor kogo caisi. - 1959, vol. 77. - Nr. 872.

218. In situ measurements and preliminary design analysis for deep mine shafts in highly stressed rock / Board M. P., Beus M. J. // Rept Invest / Bur. Mines US Dep. Inter.. -1989. -№9231. - P. 1-46.

219. In situ stress determination using the under-excavation technique. 1. Theory / Wiles T. D., Kaiser P. K. // Int. J. Rock Mech. and Mining Sei. and Geomech. Abstr. - 1994. -31, №5.-P. 439-446.

220.Kazikaev J. M., Sergeev S. V., Ishchenko V. K. Complex observations and design of multilayer lining of vertical mine shafts sunk in complicated conditions // Proc. Int. Symp. Eng. Complex Rock Form. - Beijing, 1986. - P. 546-551.

221. Link H. Uber die Verbundwirkung in Schachtauskleidungen // Glukauf. - 1954. -Bd. 90. - Nr. 23/24. - S. 581-590.

222. Lutgendorf H. O. Untersuchungen über die Standsicherheit des Schachtausbaus im wasserführenden, lockeren Gebirge. Diss. Aachen, 1964.

223.Mayer M. Die Sicherheit der Bauwerte und ihre Berechnung nach Granzkraften Statt nach Zulassigen Spannungen. - Springer Verlag, Berlin, 1926. - P. 111-126.

224. Savin I. Information Characteristics of Results of full Scale Measurements of Displacements in Shaft Support // Proc. of Int. Symp. on Rock Support. Lillehammer, Norway, 1997. - P. 322-328.

225. Shepherd R., Wilson A. H. The measurements of strain in concrete linings // Colliery Guardian. - 1960, vol. 200. - Nr. 5161.

226. Shepherd R, Wilson A. H. The measurements of strain in concrete shaft and roadway linings // Transaction of the Institute of Mining Engineers. - 1960, vol. 119. - Nr. 19.

227. Sitz P. Problem und neuere Methoden zur Dimensionierung von Schachtausbaukonstruktionen im standfesten Gebirge unter besonderer Berücksichtigung des Verbundes Ausbau - Gebirge //Bergakademie. - 1969. - 21. - H. 5. - S. 274-285.

228. Sitz P. Zur Einschätzung der Standsicherheit alter Tubbing - schachte im nichtstanfesten, wasserführenden Gebirg unter besonderer Beruchsichtigung von Schwimmerschachten // Bergakademie. - 1969. - 21. -H. 5. - S. 30-36.

229. The early prediction of ground stresses and perimeter displacements for circular tunnel in elastic ground / Fen Ziliang, Dai Renjie // TyHU3H ^acioa cioaöao. J. Tongji Univ. -1988,- 16, №2. -P. 263-271.

230.Farber F. Die Bedeutung des Eisebetons fur den Schachtausbau // Glukauf. -1909. -Bd. 45. - Nr. 11. - S. 366-369.

231.Fotieva N. N., Bulychev N. S. Indirect method of measuring initial stresses in solid rocks for construction of tunnels and mines // Proc. of the Conference on Construction Practices and Instrumentation in Geotechnical Engineering. - Surat, India, 1982. - P. 183-187.

232.Fotieva N. N., Bulychev N. S. Using date of full-scale measurement in lining design for underground structures //Proc. 4th Congr. of the Int. Soc. for Rock mech. -Montreal, Switzerland, 1979. - Vol. 1. - P. 387-392.

233.Werner K. Temperatur- und Dehnungsmessungen in einem Gefrierschacht // Bergbau-Arch. 20 (1959). - S. 1-32.

234. Wu Kaihua. Back analysis for the initial stresses and elastic constants of the surrounding rock of tunnels // TyMy iimreh ck»6ao, China Civ. Eng. J. - 1988, 21. - № 2. - P. 52-59.

235. Yang L., Sterling R. L. Back analysis of rock tunnel using boundary element method // J. Geotechn. Eng.. - 1989. - 115, № 8. - P. 1163-1169.