Разработка научно-обоснованных технических и технологических решений для управления устойчивостью копров вертикальных стволов глубоких алмазодобывающих рудников тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, доктор технических наук Крамсков, Николай Петрович

  • Крамсков, Николай Петрович
  • доктор технических наукдоктор технических наук
  • 2004, Мирный
  • Специальность ВАК РФ25.00.20
  • Количество страниц 238
Крамсков, Николай Петрович. Разработка научно-обоснованных технических и технологических решений для управления устойчивостью копров вертикальных стволов глубоких алмазодобывающих рудников: дис. доктор технических наук: 25.00.20 - Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика. Мирный. 2004. 238 с.

Оглавление диссертации доктор технических наук Крамсков, Николай Петрович

Общие положения.

Введение.

1 .Горногеологические и геокриологические особенности отработки кимберлитовых трубок Якутии.

2.Аналитический обзор современных способов сохранения устойчивости оснований фундаментов копров вертикальных стволов в криолитозоне.

2.1 .Общие положения.

2.2.Конструкции фундаментов копров в криолитозоне.

2.3 .Искусственное промораживание оснований.

• 3 .Башенный копер клетевого ствола рудника "Интернациональный".

3.1.Температурный режим на момент начала строительства башенного копра.

3.2.Математическое моделирование температурного режима основания фундаментов башенного копра.

3.2.1 .Математические модели динамики температурного поля для произвольно расположенных ОУ в горизонтальном сечении.

3.2.2.Двумерная математическая модель теплообмена в вертикальном сечении.

3.2.3.Расчет несущей способности свай.

I 3.2.4.Результаты предварительных расчетов.

3.3.Вычислительный эксперимент и его результаты.

3.4.Конструкция замораживающей и термометрической систем.

4.Копер скипового ствола рудника «Интернациональный».

4.1.Инженерно-геологические данные основания.

4.2.Анализ работы замораживающей системы для шатрового копра. 69 4.3 .Результаты расчетов температурного поля основания нестандартного пятиногого копра.

4.4.Расчет распределения температур вокруг опор укосинного копра. 4.5.Анализ данных инженерно-геологических изысканий и изменений фундаментов, вызванных конструктивными особенностями расположения укосинного копра.

4.6.Результаты расчета несущей способности свай основания шатрового и нестандартного копра.

4.7.Результаты расчета несущей способности свай основания укосинного копра.

5.Копры клетевого и скипового стволов рудника «Мир».

5.1 .Общие сведения.

5.2.Трехмерная математическая модель теплообмена на сопряжении скипового ствола и вентиляционного канала.

5.2.1.Постановка задачи.

5.2.2.Математическая модель.

5.3.Вычислительный эксперимент и обработка его результатов.

5.3.1. Параметры для расчетов.

5.3.2. Результаты расчетов для скипового ствола.

5.3.3. Результаты расчетов для клетевого ствола.

5.4.Термометрические системы.

5.5.Расчет несущей способности свай.

5.5.1.Клетьевой ствол.

5.5.2.Скиповой ствол.

5.6.Регламент на подземное примыкание вентиляционного канала к скиповому стволу рудника «Мир.

• б.Копер вертикального вспомогательно-клетевого ствола рудника "Айхал".

6.1 .Математическое моделирование теплового режима устьевой части вспомогательно-клетевого ствола во время его проходки без искусственного охлаждения.

6.2.Конструкция замораживающих галерей.

6.3.Математическое моделирование теплового режима устьевой части вспомогательно-клетевого ствола во время его проходки с искусственным охлаждением.

6.4.Математическое моделирование теплового режима устьевой части вспомогательно-клетевого ствола во время эксплуатации рудника.

7.0бщие принципы и научные основы проектирования и эксплуатации систем управления устойчивостью копров алмазодобывающих рудников Якутии.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», 25.00.20 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка научно-обоснованных технических и технологических решений для управления устойчивостью копров вертикальных стволов глубоких алмазодобывающих рудников»

Актуальность темы. Алмазодобывающая промышленность России, которая около 50 лет работала только открытым способом, переходит на подземный способ отработки. На руднике "Интернациональный", введенном в эксплуатацию в 2000 г., на проектируемых рудниках «Мир», «Айхал» и «Удачный» кимберлитовые трубки вскрываются вертикальными стволами. Основания фундаментов копров представлены высокольдистыми глинистыми породами, теряющими прочность при протаивании. При проходке стволов происходит технологическое растепление закрепного пространства, так на клетевом стволе рудника «Интернациональный» талая зона достигла радиуса 20 м и полностью поглотила свайное поле.

Устойчивость копров - вопрос общей промышленной безопасности рудника, поскольку авария подъемов из-за, например, опасного наклона оси копра ведет к длительному прекращению добычи кимберлита, простоя обогатительных фабрик, длительному и дорогостоящему ремонту.

Глинистые многолетнемерзлые породы при положительной температуре значительно теряют прочность. Поэтому проблема устойчивости копров вертикальных стволов глубоких алмазодобывающих рудников, которые являются тяжело нагруженными конструкциями со сложным тепловым режимом оснований фундаментов, традиционными методами не решается. При восстановлении мерзлого состояния оснований фундаментов копров возникает опасность разрушения крепи стволов силами морозного пучения. Тогда возникает актуальная проблема управления процессом замораживания пород оснований фундаментов копров, чтобы, с одной стороны, добиться необходимой несущей способности свайного поля, а, с другой стороны, не разрушить при этом крепь ствола.

Необходимость контроля термомеханических процессов, протекающих при замораживании в основаниях копров, требует создания термометрических комплексов для измерения параметров температурного поля. Поскольку опыт создания таких комплексов в горном деле отсутствует, актуальными являются теория и практика конструирования и обслуживания термометрии, (ф. Искусственное замораживание горных пород — дело дорогое, поэтому актуальной задачей является разработка рекомендаций по оптимальному режиму работы замораживающей системы для снижения затрат.

Работа выполнена в рамках тем 23-95-620: "Разработка методики визуальных и инструментальных наблюдений за проявлением горного давления в выработках рудника "Интернациональный"; 23-99-703: "Разработка, обосно-^ вание и внедрение рекомендаций по технологии отработки запасов трубки

Интернациональная"; 23-99-704: "Разработка рекомендаций и нормативных материалов по отработке кимберлитовых месторождений подземным и комбинированным способами"; 23-02-728: "Комплексная целевая программа исследований и научно-технического сопровождения проектных и опытно-промышленных работ по проблемам строящихся и проектируемых подземных рудников АК "AJIPOCA" на 2001 - 2004 годы".

Целью работы является разработка общих принципов управления термомеханическим состоянием оснований фундаментов копров алмазодобывающих рудников Якутии и их внедрение при проектировании и эксплуатации систем управления устойчивостью копров.

Идея работы заключается в использовании результатов математического моделирования термомеханических процессов в основаниях копров для проектирования и оптимальной эксплуатации замораживающих и термометрических систем.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1 .Изучить основания фундаментов копров на площадках строительства и выбрать способ их упрочнения.

2.Для башенного копра клетевого ствола рудника «Интернациональный» проанализировать температурный режим основания на начало строительства копра; выбрать математические модели температурного режима основания фундаментов и провести многовариантный вычислительный эксперимент, на, основании анализа результатов которого выбрать оптимальные конструкции замораживающей и термометрической систем.

3.Проанализировать работу системы управления устойчивостью башенного копра клетевого ствола рудника «Интернациональный» за 2000-2002 гг. и сформулировать основные принципы и научные основы проектирования и эксплуатации систем управления устойчивостью копров алмазодобывающих рудников Якутии.

4.Для копра скипового ствола рудника «Интернациональный», копров рудников «Мир» и «Айхал» на основании результатов математического моделирования термомеханического состояния оснований фундаментов, полученных многовариантными вычислительными экспериментами, разработать и внедрить системы управления устойчивостью копров, состоящие из замораживающих и термометрических устройств.

5.Разработать и внедрить рекомендации по оптимальному управлению системами, отвечающими за устойчивость копров.

На защиту выносятся: 1.Научные положения:

1.1.Искусственное принудительное глубокое охлаждение оснований фундаментов является эффективным методом управления устойчивостью копров для всех рудников АК «АЛРОСА».

1.2.Математическое моделирование температурного режима горных пород оснований дает надежную основу для решения практических вопросов конструирования и проектирования замораживающей и термометрической систем, оптимизации режима работы замораживающей системы в основаниях фундаментов копров разного типа (башенных, укосинных, шатровых и др-);

1.3.Для осуществления глубокого замораживания следует применять замораживающие скважины принудительного действия, а для вспомогательных объектов допустимо применение сезонных охлаждающих устройств жидкостного типа.

1.4.Для контроля несущей способности свайного поля в термометрической части систем управления устойчивостью копров должны быть предусмотрены вертикальные термометрические скважины, а для контроля прочности крепи ствола должны быть предусмотрены горизонтальные термометрические шпуры.

2. Научно-обоснованные технические решения конструкций термометрических и замораживающих систем рудников «Интернациональный», «Мир» и «Айхал»;

3. Научно-обоснованные технологические решения по управлению термомеханическими процессами в основании фундаментов рудников «Интернациональный», «Мир» и «Айхал».

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: применением математических. моделей, адаптированных к условиям опирания копров алмазодобывающих рудников; использованием натурных измерений температуры горных пород основания; семилетним успешным опытом эксплуатации систем управления устойчивостью копров на руднике "Интернациональный".

Личное участие автора в получении результатов; изложенных в диссертации, состоит:

• В постановке задач изысканий свойств грунтов для размещения копров;

• В выборе способа создания прочного основания фундаментов копров — способа замораживания;

• В выборе подходящих математических моделей для описания термомеханических процессов в основаниях копров и организации работ по их адаптации к конкретным условиям по результатам измерений in situ;

• В подготовке и проведении вычислительных экспериментов и обработке их результатов;

• В разработке общих принципов и научных основ проектирования и эксплуатации систем управления устойчивостью копров алмазодобывающих рудников Якутии.

• В авторском надзоре за строительством и эксплуатацией систем управления устойчивостью копров вертикальных стволов;

• В составлении заданий на проектирование замораживающих и термометрических систем;

• В проведении промышленных экспериментов по управлению термомеханическими процессами в основаниях фундаментов копров рудника «Интернациональный» с использованием замораживающих систем разного типа;

• В разработке рекомендаций по оптимизации работы замораживающих систем копров рудников;

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

• Установлено, что для поддержания копров вертикальных стволов на мно-голетнемерзлом основании наиболее эффективным является метод принудительного охлаждения с непрерывным контролем его термомеханического состояния;

• Доказана возможность моделирования аварийных ситуаций замораживающей системы путем расчета температурного поля оснований фундаментов копров с имитацией замораживающих скважин точечными и линейными стоками тепла;

• апробированы методы расчета температурных полей и несущей способности свай на реальной сетке скважин по их фактическому исполнению;

• обоснована и разработана оригинальная методика оптимизации работы замораживающей системы своевременным ее включением-выключением;

• разработан и защищен патентом России способ поддержания копров на многолетнемерзлом основании путем глубокого охлаждения.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

• научно обосновано строительство уникальных сооружений — копров клетьевого и скипового стволов рудника "Интернациональный", опирающихся на основание, которое без специальных мероприятий не выдержало бы расчетной нагрузки;

• спроектирована и построена на башенном копре клетьевого ствола рудника "Интернациональный" уникальная замораживающая система, способная адаптироваться к результатам своей работы;

• спроектирована и смонтирована термометрическая система, позволяющая контролировать ситуацию на площадке свайного поля башенного копра клетевого ствола рудника «Интернациональный», дающая возможность регулировать работу замораживающей системы и пригодная для автоматизации;

• разработан регламент работы замораживающей системы, позволивший получить в 2001 г. фактическую экономию затрат 6 млн.173 тыс.руб.

• запроектированы системы управления устойчивостью копров на клетевом и скиповом стволах рудника «Мир»;

• запроектирована система управления устойчивостью копра на вспомогательном вентиляционном стволе рудника «Айхал».

Реализация работы в промышленности: полученные результаты в полном объеме реализованы при строительстве копров клетьевого и скипового стволов рудника «Интернациональный», в проектах клетьевого и скипового стволов рудника «Мир», вспомогательном вентиляционном стволе рудника «Айхал» АК АЛРОСА.

На руднике «Интернациональный» построены:

-на клетевом стволе замораживающая система из замораживающих скважин принудительного действия, расположенных в двух контурах, и автоматизированная термометрическая система из более 1500 датчиков;

-на скиповом стволе замораживающая система из двух комплексов замораживающих устройств: вокруг ствола - замораживающих скважин принудительного действия, вокруг фундаментов станка копра и укосины — термосифонов сезонного действия и автоматизированная термометрическая система из 500 датчиков.

На руднике «Мир» внедрены в проект:

-на клетевом стволе замораживающая система из 150 замораживающих скважин принудительного действия с искусственным охлаждением хладагента и термометрическая система из двух типов термометрических скважин вертикальных и горизонтальных;

-на воздухоподающем скиповом стволе кроме этого комплекс из 40 термосифонов, обеспечивающих устойчивость вентиляционного канала.

На руднике «Айхал» на вспомогательном вентиляционном стволе внедрены в проект замораживающая система из 50 замораживающих скважин принудительного действия с естественным охлаждением хладагента и термометрическая система из двух типов термометрических скважин вертикальных и горизонтальных.

Апробация работы. Работа докладывалась на Международной конференции "Проблемы геотехнологии и недроведения" в г.Екатеринбург (Мельников-ские чтения) - 1998 г.; Международном Симпозиуме по геокриологии в г.Чита - 1998 г.; научно-практической конференции "Геотехнологии на рубеже XXI века", ИГД СО РАН, Новосибирск: 1999; на шестом Международном Симпозиуме по горному делу в Арктике, Гренландия, 1999; на Юбилейной научной сессии по развитию новых направлений и технологий освоения недр, М:, РАН, 24-26 ноября 1999; Международной научно-практической конференции «Мирный-2001» в г.Мирный; на научно-технических совещаниях в институте Якутнипроалмаз, ИПКОН СО РАН, ИГДС СО РАН - 1995, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001 гг.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка использованной литературы, приложений и содержит 242 страницы текста, включая 57 таблиц, 144 рисунка и библиографический список из 149 наименований.

Похожие диссертационные работы по специальности «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», 25.00.20 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», Крамсков, Николай Петрович

Выводы

Общие принципы конструирования систем управления устойчивостью копров глубоких алмазодобывающих рудников можно сформулировать следующим образом.

Конструирование замораживающей системы Исходными данными для этого являются план свайного основания копра с указанием конструкции свай, расчетная нагрузка на каждую сваю и сведения

0 засоленности горных пород основания, достаточных для подсчета температуры фазового перехода поровой влаги.

Никаких ограничений на конструкцию фундамента не накладывется , но тогда для каждого нового фундамента придется производить математическое моделирование температурного поля индивидуально. Рекомендуется следующий порядок работы:

1 Ознакомившись с планом свайного поля, следует выбрать тип охлаждающего устройства: применение замораживающих скважин более надежно и дает возможность инженерного маневра при ситуациях форс-мажора, термосифоны более экономичны.

2)Разработать варианты расположения охлаждающих устройств по свайному полю, имея в виду возможность управления температурой основания в районах свайных кустов и целостность крепи ствола.

3)Применять охлаждающие устройства диаметром 205 мм глубиной 20 м, в случае использования замораживающих скважин температуру хладагента закладывать равной -20°С.

4)Произвести вычислительный эксперимент для каждого выбранного варианта на временную глубину 3 года. Отобрать работоспособные варианты, при которых достигается требуемая несущая способность свай по всему полю и крепь ствола находится в безопасности.

5)Произвести экономический анализ работоспособных вариантов, выбрать вариант с наименьшими затратами.

Следует иметь в виду, что из всех рассматриваемых в настоящее время копров алмазодобывающих рудников только башенный копер клетевого ствола рудника «Интернациональный» имеет сплошное свайное поле. Все остальные копры опираются на кусты свай, и температурное поле должно иметь миниму-моподобные «выемки» в местах сгущения свай, что накладывает соответствующие требования на расположение и тип охлаждающих устройств.

Конструирование термометрической системы Рекомендуется следующий порядок работы:

1)Набор горизонтальных термометрических скважин стандартный: два яруса по четыре шпура диаметром 42 мм глубиной 5 м на отметках -8 и —13 м с датчиками на расстояниях от поверхности крепи 0, 1, 2,.5 м.

2)Вертикальные термометрические скважины глубиной, равной длине свай И, с датчиками на глубинах 0, 4 , 5, 6,., h-1, h м. Устье каждой теплоизолируется деревянным ящиком с теплоизолированной крышкой, снабженной замком, заполненным теплоизолирующим материалом. Размеры ящика и тип материала подбираются из имеющихся с тем, чтобы термическое сопротивление этого те-плоизолятора во всех направлениях было не менее 2 м-град/Вт.

3)Расположение термометрических скважин должно отвечать двум требованиям: контролировать все сваи свайного поля и иметь 50% резерв.

4)В качестве термодатчиков использовать терморезисторы с точностью не хуже, чем 0.2°С. Монтаж термогирлянд производить по двупроводной схеме без разъемов от датчика до пункта оператора.

Эксплуатация оснований фундаментов копров Во время эксплуатации контролировать необходимо: -отсутствие сбоев термометрии;

Температурное поле - это скаляроное поле с малыми градиентами температур. Признаками сбоев в показаних терморезисторов являются: явные «ляпы» - заниженные или завышенные показания датчиков, отсутствие временного тренда -если в течение, скажем, 10 дней показания датчиков не изменяются, это признак сбоя, наличие экстремумов вдоль термогирлянды.

-целостность крепи — по показаниям горизонтальных термогирлянд наличие талого слоя не менее 1 м;

-несущую способность свай — не должна быть ниже расчетной несущей способности с коэффициентом запаса 1,4. Верхний предел несущей способности не устанавливается. Он должен быть выбран индивидуально для каждого копра с учетом сохранения талой зоны вокруг крепи и организационных вопросов включения — выключения замораживающей установки.

Форсмажор

Аварийная ситуация возникнет, если выйдет из строя замораживающая скважина (наиболее вероятно разрушение ее внутренней трубы из-за коррозии).

Введем обозначения: A7i - разность температур на выходе и входе в замораживающую скважину; А— разность температур на входе в замораживающую скважину и в термометрической скважине, обслуживающей рассматриваемый куст скважин.

1 .При нормальной работе замораживающей скважины в начальный период (после первого включения замораживающей системы) должно быть АТ\ > 4°С,

АТ2> 8°С и уменьшаться со временем по всей глубине скважин. После стабилизации температурного режима эти цифры могут уменьшиться до величин 2 и 5°С соответственно.

2.Если величина АТ\ приближается к нулю, а АТ2 уменьшается, это обозначает, что компрессоры, закачивающие в скважину хладагент, можно отключить, поскольку теплообмен в скважине (передача «холода» массиву горных пород) прекратился.

3.Если же A7i близко к нулю, а ДГ2 растет, это обозначает, что произошло разрушение внутренней трубы замораживающей скважины, она находится в аварийном состоянии и требует ремонта.

4.После стабилизации температурного режима основания фундаментов копра возможность эксплуатации замораживающей системы без ремонта разрушенной скважины есть, но этот вопрос должен решаться с привлечением экспертов.

Буроопускные сваи № 1, 2, 8,15, 25, 26, 27

650

1 2 8 15

25

26 27 о О о О о о о о О о m m CL а. )S

X а> та с та к 5 та 2 о о о о о о о о о о о о о о

X н к * й ш R о 0) га о ° х ct

X 2 с; 2

О тО о о тО о о тО тО m m о. о. )S X с I— m та X

X Ф та с та 2 2 s (1) к 5 та 5 S о

Дата оооооооооооо к * m m о. о. JS X q ошхшгосгаро xctK^-s-rasis о m га

Рис.7.4.Динамика несущей способности буроопускных свай за 2000-2002 гг. f - включение, выключение замораживающей системы

Буроопускные сваи № 3, 4, 7,12, 24

-3 -4 -7 ■12 —Ж—24 о о О о о о о о о о о о Т— Т— Т— Т— Т™ Т— Т— т— Т™ Т— Т— см см см см см см см см см о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о О о о о о о о о о о о о о со ю о. о. IS I с L X t к со со а. CL ■S X с U X £ к К оа со CL CL >s X с L X

X к 9) -е- го г с го (0 г 9 S 2 S о ГО 8 ж о о X а> <=С X о; 9) -е- (0 г С го го г 2 s 2 s 0 и 8 X о о X а> <=С X к а> -е- ГО г С ГО го г 2 s 9 S ш со 9) О

Дата

Рис.7.3 .Динамика несущей способности буроопускных свай за 2000-2002 гг. ^ -включение, выключение замораживающей системы

Буронабивные сваи о о о о о о о о о о о о т— т— г- г- г- см см см СМ см см см см см о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о ш ш о. о. >s X q и m со X t о к * ш m о. о. >s X q U ш го X £ о к m са а о. •S X с; и m го X

I к ш ■е- го 2 с 01 то 2 я S s ф о о X 0) СС г к 0) •е го 2 с го го 2 S S Я S 8 о X а) с£ X к а> го 5 с го го 2 Я s Я s 8

Дата

Рис.7.5.Динамика несущей способности буронабивных свай за 2000-2002 гг. ^ - включение, выключение замораживающей системы я о

Ь\ Ь я я я я

5» я л> о В л>

Яс о Я О о о о\ я о о н я о и

5» ЯС

0J to to о о 0 1 ю о о ю Л май 01

О ж го ш О ы Ol о н ы

5 В s ф ф *< о го о 2 ю Z ю

ГО окт-02 н

IO ->•

-» о

Заключение

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований представлены научно-обоснованные технические и технологические решения о конструкциях систем обеспечения устойчивости копров глубоких рудников «Интернациональный», «Мир» и «Айхал», которые внесли значительный вклад в развитие алмазодобывающей промышленности страны, обеспечив возможность перехода на подземный способ добычи кимберлитовой руды.

Содержание диссертации позволяет сформулировать следующие научные и практические результаты:

1. Кимберлитовые трубки Якутии внедрены в многолетнемерзлые осадочные горные породы, прочность которых при протаивании не позволяет опирать на них такие тяжелые сооружения как копры вертикальных стволов. Теоретически разработанный и экспериментально подтвержденный способ управления устойчивостью копров позволил решить проблему перехода на подземный способ добычи в безопасных для существования рудников условиях.

2. Разработаны математические модели термомеханического состояния оснований фундаментов копров с учетом теплообмена с атмосферным и рудничным воздухом в стволе, наличия теплоизоляции, вентилируемого подполья, охлаждающих устройств в трехмерной постановке типа Стефана.

3. Исследовано влияние типа охлаждающих устройств, их глубины и диаметра, температуры хладагента, глубины и периметра свай, солнечной радиации, параметров годового хода среднемесячных температур атмосферного и рудничного воздуха, наличия теплообменивающих полостей (вентиляционного канала, например) на термомеханическое состояние оснований фундаментов копров.

4. Разработаны научно-обоснованные конструкции замораживающих систем, позволяющие достичь требуемой несущей способности оснований с сохранением прочности крепи, на копрах рудников «Интернациональный», «Мир», «Айхал»

5. Разработаны научно-обоснованные конструкции термометрических систем, по-зволя.шие уверенно контролировать и регулировать температурный режим оснований фундаментов, на копрах рудников «Интернациональный», «Мир», «Айхал» либо построенные, либо включенные в проекты копров (тоже пять конструкций).

6. Построена, отлажена и функционирует система управления устойчивостью копров на клетевом и скиповом стволах рудника «Интернациональный».

7. Разработана научно-обоснованная методика эксплуатации системы управления устойчивостью башенного копра на клетевом стволе рудника «Интернациональный».

8. Построена, отлажена и функционирует система управления устойчивостью укосинного копра на скиповом стволе рудника «Интернациональный».

9. Разработаны общие принципы конструирования систем управления устойчивостью копров глубоких алмазодобывающих рудников.

Ю.Разработаны общие принципы управления устойчивостью копров глубоких алмазодобывающих рудников, включающие рекомендации в условиях форс-мажора.

11 .В результате оптимизации управления устойчивостью башенного копра клетевого ствола рудника «Интернациональный» получен значительный экономический эффект — в 2001 г. более 6 млн.руб. Эта цифра может считаться ежегодной на один копер.

12.Полученные результаты позволяют уверенно приступить к проектированию системы управления устойчивостью копров на трубке «Удачная», где планируется построить уникальный алмазодобывающий рудник годовой производительности 4 млн.т кимберлитовой руды.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Крамсков, Николай Петрович, 2004 год

1. Ананян А.А. О жидкой фазе воды в мерзлых породах/УМерзлотные исследования. - М.:Изд-во МГУ, 1961. - Вып. 1. - С.173-177.

2. Арутюнян Н.Х., Колмановский В.В. Теория ползучести неоднородных тел.-М.: Наука, 1983. —336 с.

3. Бакирова О.И. О некоторых методах задачи Стефана // Дифференциальные уравнения.- 1983.- т.19, № 3. С. 491—500.

4. Барышников В.Д., Гахова JI.H., Крамсков Н.П. Напряженное состояние рудного массива при слоевой системе разработки в восходящем порядке// ФТПРПИ, № 6, 2002.- С. 92-95.

5. Биянов Г.Ф. Опыт строительства плотины на вечномерзлых грунтах// II Международная конференция по мерзлотоведению. Якутск: Кн. изд., 1973. -С.125-132.

6. Биянов Г.Ф. Плотины на мерзлоте. М.: Энергия, 1975. - 184 с.

7. Бодня И.В., Звонарев Н.К., Стрельников А.С., Крамсков Н.П. Строительство подземного рудника для отработки кимберлитовой трубки // Колыма, №10, 1986, с.12-14.

8. Будак.Б.М., Гольдман Н.Д., Успенский А.Б. Разностные схемы с выпрямлением фронтов для решения многофронтовых задач типа Стефана // Вычислительные методы и программирование.- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1967. Вьп.6.-С.206—216.

9. Будак Б.М., Соловева Е.Н., Успенский А.Б. Разностный метод со сглаживанием коэффициентов для решения задачи Стефана // ЖВМиМФ. 1964. - Т.5, №5. С. 828—840.

10. Бурштейн JI.C., Курочкин А.П. Исследование физико-механических свойств мерзлых коренньих пород // Тепловые и механические процессы при разработке полезных ископаемых. М. 1965. — С. 98-106.

11. Бучко НА., Турчина В.А. Искусственное замораживание грунтов. Обзор Информэнерго. Сер. Строительство гидроэлектростанций и монтаж оборудования. М., 1978. - 64 с.

12. Быков Н.И., Каптерев П.Н. Вечная мерзлота и строительство на ней. М.: Госжелдориздат, 1940. - 134 с.

13. Васильев В.И. Численное интегрирование дифференциальных уравнений с нелокальными граничными условиями. Якутск: 1985. - 160 с.

14. Волков С.А. Численные решения двухфазной задачи Стефана //Вычислитель-ные методы и программирование. М.:ВЦ МГУ, 1967. - Вып. 6. -С.217-230.

15. Вотяков И.Н. Физико-механические свойства мерзлых и оттаивающих грунтов Якутии.- Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1975. 174 с.

16. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высш.шк. 1978. -448 с.

17. Вялов С.С. Реологические свойства и несущая способность мерзлых грунтов. -М.: Изд-во АН СССР. 1989. —190 с.

18. Вялов С.С., Зарецкий Ю.К. Городецкий С.Е., Расчеты на прочность и ползучесть при искусственном замораживании грунтов,- JL: Стройиздат, 1981. 200 с.

19. Вялов С.С., Александров Ю.А., Городецский С.Э., Миренбург Ю.С., Хру-сталев JI.H. Термосваи в строительстве на Севере. JI.: Стройиздат, Ленин-градск. отд., 1984 - 148с.

20. Гайдаенко Е.И. О несущей способности буронабивных свай в вечномерзлых грунтах// Основания и фундаменты при строительстве в районах Восточной Сибири и Крайнего севера. Вып.45. Красноярск: Краен. ПромстройНИИпро-ект, 1978 - С.32-40.

21. Гайдаенко Е.И. Временные рекомендации по проектированию и устройству буронабивных свай в вечномерзлых грунтах. Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1979.-39с.

22. Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением. JL: Стройиздат, Ленинградск. отд., 1984. - 156 с.

23. Горский В.Ф., Клишевич А.А., Попов Ю.А., Лисицына О.М., Пармузин С.Ю. Гражданское и промышленное строительство// Геокриология СССР. Восточная Сибирь и Дальний Восток. М.: Недра, 1989.-С.457-467.

24. Гречищев С.Е. Ползучесть мерзлых грунтов при сложном напряженном состоянии //Прочность и ползучесть мерзлых грунтов. М.: Изд-во АН СССР,1963.-С. 55-124.

25. Гречищев С.Е., Чистотинов JI.B. Шур Ю.Л. Основы моделирования криогенных физикогеологических процессов. М.: Недра, 1984. - 230 с.

26. Грицков В.В., Казаченко М.Г., Крамсков Н.П. Методические положения по расчету и обоснованию параметров зон сдвижения при открыто-подземной отработке алмазосодержащих месторождений// М:, Госгортехнадзор России, 2001.-26с.

27. Замесов Н.Ф., Звеков В.А., Крамсков Н.П. Технические решения по ускоренному вскрытию и подготовке к эксплуатации подкарьерных запасов трубки

28. Мир» // Горный журнал, № 10, 2000.- С. 25-30.

29. Ержанов ЖС., Сашков А.С., Гуменюк Г.Н и др. Ползучесть осадочных горных пород. Теория и эксперимент. .Алма-Ата: Наука КазСР, 1970. — 208 с.

30. Ершов Э.Д. Криолитогенез. М., Наука, 1982.- 386 с.

31. Изаксон В.Ю., Петров Е.Е. Численные методы прогнозирования и регулиро-ваня теплового режима горных пород области многолетней мерзлоты. Якутск; ЯФ СО АН СССР, 1986. -95 с.

32. Изаксон В.Ю., Петров Е.Е., Ковлеков И.И. Прогноз термомеханического состояния многолетнемерзлого массива.- Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1988.-106 с.

33. Изаксон В.Ю., Петров Е.Е., Самохин А.В. Расчет крепи горных выработок в многолетней мерзлоте.-Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1988.- 124 с.

34. Изаксон В.Ю. Вопросы механики многолетнемерзлых пород. Якутск: ЯНЦ СО АН СССР, 1991,—211 с.

35. Изаксон В.Ю., Самохин А.В., Слепцов В.И. Поддержание устьевых частей вертикальных стволов, заложенных в сложных геокриолошческих условиях // ФТПРПИ. № 6. - 1994.

36. Изаксон В.Ю., Самохин А.В., Петров Е.Е., Слепцов В.И. Вопросы устойчивости обнажений многолетнемерзлых пород. Новосибирск: ВО «Наука».1994.- 164 с.

37. Изаксон В.Ю., Крамсков Н.П., Клишин В.И., и др. Способ отработки ким-берлитовых трубок в зоне многолетней мерзлоты / // Патент № 2132462 (БИ №18-98).

38. Изаксон В.Ю., Крамсков Н.П., Филатов А.П. Problems of footing of bases of vertical shaft heat-gear of deep diamond shaft //Proc. Int. Semin. Geocriolog., Chita, 1998.- C.146-158.

39. Изаксон В.Ю., Крамсков Н.П., Филатов А.П., Власов В.Н. Способ крепления устья ствола шахты в многолетнемерзлых породах //Патент № 21122119 (БИ №32-99).

40. Изаксон В.Ю., Курленя М.В., Крамсков Н.П. Способ отработки кимберли-товой трубки в нисходящем порядке механизированным комплексом и конструкция гибкого ограждающего перекрытия // Патент № 2155867 (БИ №25-00).

41. Изаксон В.Ю., Новопашин М.Д., Крамсков Н.П. и др. Способ отработки трубкообразного кимберлитовых месторождений наклонными слоеми по восстанию механизированным комплексом с закладкой // Патент № 2155868 (БИ №25-00).

42. Изаксон В.Ю., Крамсков Н.П., Клишин В.И. и др. Способ строительства рудника для малых кимберлитовых трубок при помощи самоходной горной техники и комплекс для ее спуска-подъема и выдачи руды на поверхность // Патент №2158826 (БИ №31-00).

43. Изаксон В.Ю., Слепцов В.И., Бандопадхай С. Математическое моделирование тепломассообмена в горных выработках Арктики.-Новосибирск: «Наука», 2000.-120 с.

44. Изаксон В.Ю., Крамсков Н.П., Власов В.Н. и др. Способ закладки выработанного пространства при отработке кимберлитовой трубки механизированным комплексом в восходящем порядке и устройство для ведения закладочных работ // Патент № 2164297 БИ 8-2001.

45. Изаксон В.Ю., Курленя М.В., Крамсков Н.П. и др. Новые идеи в отработке кимберлитов подземным способом // Межд.научн.-практич. конф. «Мирный-2001» (тезисы докладов), Мирный: 2001.- С. 142-143.

46. Информационная записка по результатам температурных замеров, выполненных на клетьевом стволе тр.Интернациональная/ Телеляев В.А., Новик П.А., Ткаченко И.Н.- Мирный: ин-т Якутнипроалмаз, 1994.- 7 с.

47. Калитин В.Т., Милушков В.А., Изаксон В.Ю., Крамсков Н.П. Способ подземной разработки погребенной под осадочными породами кимберлитовой трубки в зоне многолетней мерзлоты // Патент № 2177547 БИ 36-01.

48. Калитин В.Т., Мельник Г.А., Изаксон В.Ю., Крамсков Н.П. Способ подземной разработки месторождений подэтажным обрушением на замагазинирован-ную руду // Патент № 2171376 БИ 21 -01.

49. Карлсоу Г., Егер Д. Теплопронодность твердых тел. М.: Наука, 1964. - 527 с.

50. Касаткин Б.С., Кудрин А.Б., Лобанов JI.M. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений. Киев: Наук.думка, 1981, - 583 с.

51. Ким М.В. Строительство надшахтного здания и копра на льдистых вечно-мерзлых грунтах //Строительство в районах Сибири и Крайнего Севера. Сб.З.-Красноярск: КрасНИИс, 1962.-С.26-39.

52. Кинко Э.Я., Полозов Ю.А., Лагунов ВА. и др. Гидроизоляция горных выработок кимберлитовых месторождений тампоннажными завесами // Шахт, стр-во.-1984.-№8.-С. 26-34.

53. Кинко Э.Я., Полозов Ю.А„ Быков Н.Л. и др. Методики определения продолжительности промерзания тампонажной завесы в условиях долговременноймерзлоты // Шахт, стр-во. 1987. - № 12. - С. 5—6.

54. Кислан И.С. Системная оценка стойкости фундаментов на вечномерзлых грунтах// Wokrs of the 5th International Conference of the Problem of Pile Foundations Building. Тюменский ГосУниверситет, сентябрь, 1996: Сб. докл., Т. 1. М., 1996-С. 88-91.

55. Козеев А.А., Изаксон В.Ю., Звонарев Н.К. Термо и геомеханика алмазных месторождений. Новосибирск: Наука, Сиб. изд. фирма РАН, 1995. - 243с.

56. Колесников А.Г. К изменению математической формулировки задачи о промерзании грунта//Докл. АН СССР. 1952, Т. 32, № 6. - С. 889-891,

57. Коновалов А.А. Охлаждение мерзлых оснований для повышения их прочности. — Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та. 1989. 204 с.

58. Константинова С.А., Чернопазов С.А., Крамсков Н.П. и др. Механика соляных пород и массивов применительно к отработке подкарьерных запасов кимберлитовых месторождений России // Сборник научных статей, ОАО Галургия (УНПИ), Пермь, 2002.-С. 110-127.

59. Крамсков Н.П. Опыт разработки кимберлитовых месторождений в ЮАР // Горный журнал, М:, 1994, №12.- сс.57-58.

60. Крамсков Н.П., Бородин А.А. О возможности выемки кимберлитовой руды вертикальными цилиндрическими выработками // Межд.научн.-практич.конф.»Мирный-2001» (тезисы докладов), Мирный: 2001.- сс.175-177.

61. Крамсков Н.П., Филатов А.П., Изаксон В.Ю. Технология поддержания в работоспособном состоянии копров и крепи устьевых частей вертикальных стволов подземных рудников АК АЛРОСА // Алмазы. М.,2002. - №2.-С.28-34.

62. Крамсков Н.П., Изаксон В.Ю. Управление устойчивостью копров вертикальных стволов глубоких алмазодобывающих рудников.- Кемерово: Кемеро-вовузиздат, 2002.- 220 с.

63. Крамсков Н.П. Конструирование и эксплуатация систем обеспечения устойчивости копров вертикальных стволов алмазодобывающих рудников.-М:, ИП-КОНРАН, 2003.- 48 с.

64. Крамсков Н.П. Управление устойчивостью копров алмазодобывающих руд-ников//Тр. IV Веер, науч.-практ. конф. «Региональные проблемы устойчивого развития природоресурсных регионов и пути их решения», том 1. — Кемерово: ИУУ СО РАН, 2003. С.437-446.

65. Крамсков Н.П. Устойчивость копров — основа промышленной безопасности алмазодобывающих рудников П Наука и образование, № 1 .-Якутск: Изд.ЯНЦ СО РАН, 2004.-С.57-61.

66. Лабораторные методы исследования мерзлых пород / Под ред. Э.Д. Ершова. -М.: Изд-во Моск. ун-та. 1985. 350 с,

67. Ларионов Н.А., Крамсков Н.П., Вергус Н.Г. и др. Проектные решения по руднику "Интернациональный" // Горный журнал, М:, 1994, №9.-С.37-40.

68. Лыков А.В., Теория тепло- и массопереноса. М.: Л.: Госэнергоиздат, 1963, -535 с.

69. Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве.-Новосибирск: Наука, 1985.-158с.

70. Маркизов Л.П. Устройство фундаментов глубокого заложения в Воркуте //Основания, фундаменты и механика грунтов, 1974.-№4.-С.4-7.

71. Мащуков В.И., Пирля К.В., Крамсков Н.П. К вопросу обоснования концепции отработки кимберлитовых месторождений Южной Якутии // ФТПРПИ, Новосибирск: 1994, №4.-С.34-42.

72. Меламед В.Г. Тепло- и массообмен в горных породах при фазовых переходах. -М.: Наука, 1980. 228 с.

73. Овчаренко О.В., Айнбиндер И.И., Шилин К.Ю., Крамсков Н.П. Геомеханическое обоснование параметров подземного способа обоснования разработки кимберлитовой трубки "Мир // ФТПРПИ, 2002, № 6.-С.8-13

74. Отчет об инженерно-геологическиих изысканиях на объекте рудник "Интернациональный"//т.1.Площадка монтажа и передвижки копров, Красноярский трест "КрасТИСИЗ", Мирнинский комплексный отдел, Мирный: 1983.

75. Павленко О.И., Расстегаев И.К. О применении буронабивных висячих свай в вечномерзлых грунтах// Основания и фундаменты при строительстве в районах Восточной Сибири и Крайнего севера. Вып.45. Красноярск: Краен. ПромстройНИИпроект, 1978 - С. 16-18

76. Павлов А.В. Расчет и регулирование мерзлотного режима почвы.- Новосибирск: Наука, 1980. 240 с.

77. Павленко О.И., Растегаев И.К. О применении буронабивных висячих сваи в вечномерзлых грунтах //Основания и фундаменты при строительстве в районах Восточной Сибири и Крайнем Севера. — Красноярск: Краснояр. Промст-ройнииероект. 1977. Вып. 43. - С. 16-21.

78. Пирля К.В., Гахова JI.H., Крамсков Н.П. Напряженно-деформированное состояние массива горных пород при подземной разработке алмазной трубки "Интернациональная" // ФТПРПИ, Новосибирск: 1993, №1.-С.25-32.

79. Пирля К.В., Гахова JI.H., Крамсков Н.П. О деформировании горного массива при подземной отработке галитовых залежей // ФТПРПИ, Новосибирск: 1993, №3.-С.21-26.

80. Подстригач Я.С., Коляко Ю.М. Обобщенная термомеханика. — Киев: Наук.думка, 1976. 310 с.

81. Полуэктов В.Е. Устройство фундаментов на вечномерзлых грунтах. JL: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1982.-111с.

82. Применение симплексного метода оптимизации параметров в горном деле /В.Ю. Изаксон. А.В. Самохин, С.П. Шкулев. М., 1992. - 33 с. - Деп. в ВИ-Н1ИТИ 23.06.92. №2048-В92.

83. Рекомендации по сохранности вечномерзлых грунтов под свайное основание фундаментов копров вертикальных стволов рудника "Интернациональный"

84. Изаксон В.Ю., Петров Е.Е., Слепцов В.И. и др. 1988.- Фонды ИГДС СО РАН.- 40 с.

85. Рубинштейн Л.И. Проблема Стефана. Рига: Звайгзне, 1967. - 458 с.

86. Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. -М.: Недра, 1975. 80 с.

87. Самарский А.А., Моисеенко Б.Д. Экономичная схема сквозного счета для многомерной задачи Стефана // ЖВМиМФ. 1965. - Т.5. № 5. - С. 816-827.

88. Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем, — М,: Наука, 1971. -552 с.

89. Самарский А.А. Теория разностных схем. М,: Наука. 1977. - 656 с.

90. Самарский А.А. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент // Вестник АН СССР. 1979. - № 5. - С.38-49.

91. Свайные фундаменты: СНиП 2.02.03-85. Утв. Госстроем СССР. Изд. офиц.-М.: ЦИТП Госстроя CCCP.-1986.-46c.

92. СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах, М.: 1988.

93. Слепцов А.Е., Изаксон В.Ю. Определение реологических характеристик многолетнемерзлых горных пород обработкой данных натурных испытаний,-ФТПРПИ. 1986. - №5. - С. 105-107.

94. Слепцов В.И., Мордовской С.Д., Изаксон В.Ю. Математическое моделирование теплообменных процессов в многолетнемерзлых породах.-Новосибирск: "Наука" Сибирская издательская фирма, 1996.-65 с.

95. Слепцов В.И. Учет неупругих деформаций при прогнозе термомеханического состояния массива многолетнемерзлых горных пород/ Дисс. канд.техн.наук, научн.рук.проф.,д.т.н. Изаксон В.Ю., Институт горного дела Севера СО РАН, 1993.-16 с.

96. Смирнов А.А., Свердлова Н.С., Крамсков Н.П. и др. Специальные мероприятия газового режима при ведении горных работ на подземном руднике «Интернациональный» в условиях газонефтепроявлений.- Мирный: Госгортех-надзор России, 2001.-25 с.

97. Способ крепления устья ствола шахты в многолетнемерзлых породах.-Патент № 2122119 (БИ №32-99)/ Изаксон В.Ю.,Крамсков Н.П., Филатов А.П. Новик П.Е.

98. Тайбашев В.Н. Физико-механические свойства мерзлых крупнообломочных пород. — Магадан: ВНИИ-1, 1973. — 160 с.

99. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент.: Справочник/Под общ. ред. В.А.Григорьева, В.М.Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 560 с.

100. Теплофизические свойства горных пород. М.: Изд-во МГУ, 1984. - 204 с.

101. Торгашев В.В. Особенности работы "свая-оттаявший грунт"// Материалы Первой конференции геокриологов России, МГУ им. М.В. Ломоносова, 3-5 июня, 1996: Сб. докл., Кн. 4. М., 1996. - С. 126-132.

102. Трупак Н.Г. Замораживание грунтов в строительстве (примеры применения). М.:Изд. лит. по строительству, 1970.-224с.

103. УД-80-99. Термосифоны. (Альбом)//АО «АЛРОСА», Якутнипроалмаз,-Мирный, 1999.

104. Филипповский С.М. Использование воздуха с естественной отрицательной температурой для замораживания грунтов//Тр. Северного отделения НИИОС-Па, 1962. Вып.2. - С.59-65.

105. Хрусталев Л.Н. Характеристика инженерных способов обеспечения устойчивости зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах// Геокриология СССР. Средняя Сибирь. М.: Недра, 1989.-C.333-335.

106. Щукин В.П., Заморщиков В.И., Крамсков Н.П. Способ проветривания рудника в условиях многолетней мерзлорты // А.С.№1427930, от 1.06.88.

107. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов. М.: Высш.школа, 1973. - 446 с.

108. Ambrosetti P., Thams .J, Die Grosse des Globalstrahlung verschieden orientierten flachen/'Geofys. purae appl. 1953. - Vol.26. P. 198—210.

109. Guryanov I.E. A Problem of Foundation Construction for Headframes on erma-frost in Western Yakutia.-Chita, Proc.Int.Symp."GeocrioIog.Probl.of Constr. in Estern Russia and Northern China", 1998.- PP. 153-160.

110. Kramskov N. Foundation of the tower head frame on the «Internationalny» diamond pit.-Proc.6th Int.Symp.Mining in the Arctic, Greenland, 2001.-pp. 163-175.

111. MelIor V. Mechanical properties of rock at low temperatures // North Amer. Contribution Permafrost 2-nd Int. Conf,: Nat. Acad, of Sci. Washington 1973. -P.334-343.

112. Mining Journal, 1992,24 May. Vol.319.-№ 8183.-P.58-65.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.