Совершенствование метода непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород на основе сплошных фотоупругих датчиков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат наук Гуменный, Антон Сергеевич

• Гуменный, Антон Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Гуменный, Антон Сергеевич

Введение

1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования

1.1. Динамические проявления горного давления на угольных и рудных месторождениях при подземной разработке полезных ископаемых

1.2. Методы контроля напряженного состояния

1.3. Метод фотоупругих датчиков

1.4. Выводы и задачи исследования

2. Теоретические основы метода контроля напряженного состояния массива горных пород на основе сплошных фотоупругих датчиков

2.1. Физические основы метода контроля на основе сплошных фотоупругих датчиков

2.2. Расчет разности хода оптических лучей в сплошном фотоупругом датчике, установленном в различных горных породах и углях

2.3. Моделирование интерференционной картины, полученной от сплошного фотоупругого датчика

2.4. Выводы

3. Экспериментальные исследования по разработке устройства контроля напряженного состояния массива горных пород на основе использования сплошных фотоупругих датчиков

3.1. Лабораторная установка для определения зависимости между радиусом т-то интерференционного кольца и нагрузкой на сплошной фотоупругий датчик

3.2. Оценка напряженного состояния образца горной породы сплошным фотоупругим датчиком, ультразвуковым и электромагнитными методами в лабораторных условиях

3.3. Оценка информативности метода определения напряженного состояния образца горных пород сплошным фотоупругим датчиком

3.4. Определение границ применения сплошного фотоупругого датчика для контроля напряженного состояния массива горных пород

3.5. Определение зависимости погрешности измерений сплошным фотоупругим датчиком от его коэффициента жесткости

3.6. Выводы

4,Оценка влияния волоконно-оптического кабеля на параметры передаваемого сигнала, полученного от сплошного фотоупругого датчика

4.1. Устройство оптического волокна

4.2. Частотно-контрастная характеристика волоконно-оптического кабеля

4.3. Выводы

5.Разработка устройства и методики непрерывного контроля напряженного состояния массивов горных пород на основе волоконно-оптических элементов

5.1. Разработка устройства контроля напряженного состояния массива горных пород на основе волоконно-оптических элементов

5.2. Программа обработки интерференционной картины

5.3. Методика непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород

5.4. Выводы

Заключение

Список литературы

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование метода непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород на основе сплошных фотоупругих датчиков»

Введение

Актуальность работы. Горнодобывающая промышленность является основой экономики России, поэтому задача непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород является одной из важнейших, потому что от ее решения зависит своевременность прогноза опасных проявлений горного давления.

Разработка полезных ископаемых сопряжена с перераспределением напряжений в массиве горных пород, это обусловлено как техногенным воздействием на массив, так и естественными геологическими процессами. Горные удары, внезапные выбросы угля и газа, обрушение кровли, разрушение охранных целиков, разрушение крепи и другие опасные проявления горного давления связывают с критическим ростом и концентрацией напряжений в краевых зонах массива горных пород. Контроль изменения напряженного состояния массива горных пород позволяет принимать соответствующие технические и технологические решения по их предотвращению, либо минимизации последствий.

Существующие геомеханические методы контроля напряженного состояния, как правило, трудоемки, связаны с бурением скважин, созданием искусственного давления, разрушением области массива горных пород, поэтому эти методы не находят широкого применения при текущем контроле напряженного состояния, а используются, в основном, при ведении научных исследований и экспериментов. Геофизические методы, в свою очередь, характеризуются меньшей трудоемкостью и большей оперативностью, но всегда сопряжены с трудностями интерпретации экспериментальных данных.

Одним из методов контроля, позволяющих определять напряженное состояние массива горных пород в месте установки датчика, является метод фотоупругих датчиков, основанный на использовании фотоупругих датчиков с центральной скважиной, которая выполняет роль концентратора напряжений. Этот метод требует присутствия квалифицированного специалиста по расшифровке оптических картин, полученных от фотоупругого датчика с центральной

скважиной. Также существующие устройства не обеспечивают достаточную визуализацию, мониторинг и обработку информации, полученной с фотоупругого датчика.

Использование сплошных фотоупругих датчиков и современных цифровых технологий является одним из возможных решений вопроса оперативного и непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород. Оценка изменения напряженного состояния массива осуществляется в соответствии с изменением радиуса интерференционных колец, полученных от сплошного фотоупругого датчика, установленного в массиве. Передача интерференционной картины (чередующихся темных и светлых колец) по волоконно-оптическому кабелю на дневную поверхность и ее обработка специальной аппаратурой позволяет осуществлять оперативный и непрерывный контроль изменения горного давления на участке массива горных пород, где установлен сплошной фотоупругий датчик.

В этой связи разработка технических решений по совершенствованию метода непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород на основе сплошных фотоупругих датчиков и современных цифровых технологий является актуальной.

Диссертационная работа выполнена по гранту программы У.М.Н.И.К.-2012 (Кузбасс) (см. приложение 1) и отражает результаты исследований, выполненных в Кузбасском государственном техническом университете в период с 20062013 год.

Цель работы заключается в совершенствовании метода непрерывного контроля изменения напряженного состояния массива горных пород на основе сплошного фотоупругого датчика.

Основная идея работы состоит в использовании зависимости радиуса интерференционных колец, полученных от сплошного фотоупругого датчика, установленного в массиве горных пород, от механических напряжений и передаче полученной интерференционной картины по волоконно-оптическому ка-

белю на дневную поверхность для ее обработки с помощью современных цифровых технологий.

Задачи исследования:

1. Установить связь между изменением радиуса интерференционных колец, полученных с помощью сплошного фотоупругого датчика, и приложенной к датчику нагрузкой.

2. Установить влияние параметров волоконно-оптического кабеля на интерференционную картину, передаваемую в наземную часть устройства.

3. Разработать методику и устройство непрерывного контроля изменения напряженного состояния массива горных пород на основе сплошных фотоупругих датчиков, волоконно-оптических кабелей и современных цифровых технологий.

Методы исследования. Методическую основу исследований составляют теоретические исследования, лабораторные и сопоставительные эксперименты, инструментальные измерения, обзор и анализ литературы по теме исследования, анализ и научное обобщение полученных результатов. При обработке экспериментальных данных использованы методы математической статистики.

Объект исследования - массив горных пород, образцы горных пород.

Предмет исследования - механические напряжения в массиве и образцах горных пород, устройство непрерывного контроля напряженного состояния.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Между радиусом интерференционных колец, полученных от сплошного фотоупругого датчика, и равномерно распределенной нагрузкой во взаимно перпендикулярных плоскостях 'существует линейная количественная связь в области упругих деформаций, а увеличение радиуса первого интерференционного кольца с увеличением нагрузки до 50 % от разрушающей составляет 90 %.

2. Коэффициент передачи оптического изображения волоконно-оптическим кабелем максимален в длинноволновой части видимого спектра

. * 1 , , >.

^ I- ( ■ I * ' . . I

(600-700 нм), а для получения максимальной интенсивности выходного сигнала угол ввода входного сигнала в кабель не должен превышать десяти градусов.

3. Контроль изменения напряженного состояния краевой части массива горных пород осуществляется с помощью сплошного фотоупругого датчика, установленного в массиве горных пород, позволяющего получать интерференционную картину в виде концентрических окружностей, которая передается по волоконно-оптическому кабелю на дневную поверхность, где обрабатывается с помощью современных цифровых технологий на основе зависимости радиуса интерференционной картины от механических напряжений.

Научная новизна заключается:

1. В установлении зависимости между изменением радиуса интерференционных колец, полученных от сплошного фотоупругого датчика, и приложенной к датчику нагрузкой.

2. В определении условий получения максимального коэффициента передачи оптического изображения и максимальной интенсивности выходного сигнала при передаче изображения по волоконно-оптическому кабелю.

3. В разработке методики и устройства непрерывного контроля изменения напряженного состояния массива горных пород на основе сплошных фотоупругих датчиков, волоконно-оптических кабелей и современных цифровых технологий.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается теоретическими исследованиями, основанными на положениях механики горных пород и оптики, комплексными экспериментальными исследованиями, проведенными в лабораторных условиях, компьютерным моделированием, а также на соответствии экспериментальных данных теоретическим (расхождение не превышает 10 %).

Личный вклад автора заключается: в установлении связи между изменением радиуса интерференционных колец, полученных с помощью сплошного фотоупругого датчика, и приложенной к датчику нагрузкой, разработке программ для ЭВМ, в разработке устройства непрерывного контроля, в проведении

комплекса лабораторных и сопоставительных исследований, обработке и анализе экспериментальных данных.

Научное значение работы заключается в установлении закономерности, связывающей параметры интерференционной картины, полученной от сплошного фотоупругого датчика, с механическими напряжениями, расширяющей представления о взаимосвязи явлений фотоупругости и интерференции.

Отличие от ранее выполненных работ состоит в том, что изменение напряженного состояния определяется по интерференционной картине, полученной с помощью сплошного фотоупругого датчика, которая передается по волоконно-оптическому кабелю и обрабатывается современными цифровыми технологиями.

Практическая ценность работы заключается в разработке методики и устройства на основе сплошных фотоупругих датчиков, волоконно-оптических кабелей и современных цифровых технологий, позволяющих осуществлять непрерывный контроль за изменением механических напряжений в массиве горных пород.

Использование и внедрение результатов работы. Получен патент РФ на изобретение № 2421615 «Устройство непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород» (см. приложение 2). Разработанная методика используется в учебном процессе для студентов специальности 130400.65 «Горное дело», а также для направления подготовки бакалавров 280700.62 «Техносферная безопасность». Результаты исследований приняты к применению институтом промышленной и экологической безопасности КузГТУ для определения шага осадок основной кровли при проектировании выемочных участков, и для выбора места расположения демонтажной камеры (см. приложение 6). Издано «Методическое руководство по контролю опасных зависаний пород основной кровли с применением сплошных фотоупругих датчиков» / сост. А. С. Гуменный, В. В. Дырдин, Т. И. Янина // Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева. - Кемерово, 2013. - 18 с. (см. приложение 3).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на конференциях: «Строительство и эксплуатация угольных шахт и городских подземных сооружений». Российско-Китайский симпозиум. Кемерово, 2006; «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири». XI, XII, XIX Международная научно-практическая конференция. Кемерово, 2006, 2008, 2012; 51, 52 -я научно-практическая конференция КузГТУ. Кемерово, 2006, 2007; «15-я Всероссийская научно-практическая конференция физиков и молодых ученых». Кемерово - Томск, 2009; XV Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технология»;Томск, 2009; Всероссийская научно-практическая конференция «Россия Молодая». Кемерово; 2009 - 2012.

Разработанное в рамках диссертационной работы устройство демонстрировалось на XVIII Международной специализированной выставке «Уголь России и майнинг - 2011» и было удостоено серебряной медали в рамках конкурса «Лучший экспонат» (см. приложение 4), также устройство демонстрировалось на международной выставке-ярмарке «ЭКСПО-УГОЛЬ-2010», где было удостоено диплома за лучший экспонат (см. приложение 5).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 19 научных работ, в том числе 6 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и патент РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списока литературы из 125 наименований, изложенных на 143 страницах машинописного текста, содержит 46 рисунков, 12 таблиц и 6 приложений.

1. Состояние вопроса, цели и задачи исследования

1.1. Динамические проявления горного давления на угольных и рудных месторождениях при подземной разработке полезных ископаемых

Ценные марки углей на шахтах Кузбасса отрабатываются наиболее интенсивными темпами, в этой связи, глубина залегания доступных и востребованных .марок угля увеличивается с каждым годом, также в ряде случаев добыча таких углей ведется в тектонически нарушенных зонах. Это сопровождается естественным увеличением газоносности и ростом напряженного состояния массива горных пород [1]. Разработка полезных ископаемых подземным способом приводит к нарушению и перераспределению естественного напряженного состояния массива горных пород, что увеличивает опасность возникновения динамических проявлений горного давления, особенно в зоне влияния тектонических нарушений. Объемы шахтных полей с геологическими нарушениями ежегодно увеличиваются, отработка таких шахтных полей сопровождается рядом технологических трудностей, опасностью выхода из строя дорогостоящего оборудования, травмами горнорабочих [2], [3], [4], [5].

Между опасными проявлениями горного давления на шахтах и рудниках Кузбасса и промышленными взрывами существует определенная связь. Так в Кузбассе действует 55 шахт, расположенных в непосредственной близости от крупных предприятий по открытой добыче полезных ископаемых, на которых используются заряды взрывания мощностью до 400 тонн, а расстояние от разреза до шахты или рудника нередко составляет один-два километра. К примеру, на рудниках Горной Шории 78% от числа всех динамических явлений связано с проведением специальных и технологических взрывов [6].

Накопление потенциальной энергии при упругой деформации горных пород может привести к горным ударам, обрушению кровли и другим динамическим проявлениям горного давления. Основным фактором, влияющим на возникновение горных ударов и других динамических форм проявления горного

давления, является напряженно-деформированное состояние массива, вмещающего горную выработку. Кроме этого, одним из факторов, вызывающих газодинамические явления, является также напряженное состояние массива, вмещающего горную выработку. В этой связи, особый интерес представляют системы и методы непрерывного и оперативного контроля напряженно состояния массива в окрестности горной выработки.

Наиболее опасной по своим последствиям формой проявления горного давления является горный удар. Обсуждение проблемы горных ударов в печати началось в 1952 г. в журнале «Уголь», где появились статьи С.Г. Авершина. В своих работах С.Г. Авершин утверждал, что крепкий уголь в зонах концентрации опорного давления накапливает огромные запасы потенциальной энергии. При быстрой пригрузке со стороны пород кровли, когда превышается предел несущей способности целика или краевой части массива угля, происходит мгновенное высвобождение энергии, аккумулированной в угле, следствием чего и является горный удар [7].

В современной литературе [8]: «горный удар - это хрупкое разрушение предельно напряженной части пласта (породы), прилегающей к горной выработке, возникающее в условиях, когда после достижения максимальной нагрузки на разрушаемый элемент, приток энергии в него из окружающих пород превышает скорость ее релаксации». В математической форме условия возникновения горных ударов можно записать в виде двух неравенств, описывающих условие достижения предельной нагрузки и условие неустойчивости или превышения притока энергии над его поглощением [9]:

Р > Р

т п'

М-а а-1)

-Тн*"'

где Рт - максимальная нагрузка на краевую часть массива, Па; Рп - предельная нагрузка, которую может выдержать рассматриваемая часть массива, Па; М -модуль спада разрушаемого материала, характеризующий скорость падения аб-

!

солютной величины напряжений; Е - модуль упругости окружающих пород; ап - размер зоны, в которой деформация происходит на падающем участке, м; h -характерный размер выработки, м; Цо - критическое сочетание параметров для заданных условий: |л,0=4 для подготовительной выработки, ¡i0=0,73 - для очистной выработки.

Таким образом, для возникновения горного удара необходимы и достаточны следующие два условия: действующие в массиве напряжения должны превышать прочность горных пород на обнажении; породы слагающие массив должны обладать высокими упругими свойствами и способностью к хрупкому разрушению под нагрузкой [10].

Проблема горных ударов при подземной разработке полезных ископаемых возникла в начале двадцатого века в результате увеличения глубины разработки и вовлечения в разработку пластов со сложными горногеологическими условиями. Горные удары фиксировались на шахтах и рудниках в Германии, Франции, США, Польше, Индии, Чехии, Китае и многих других странах. В России первые горные удары стали возникать в 40-е годы двадцатого века в Кизеловском бассейне, а в 50-е годы прошлого столетия - в других угольных регионах [2]. По данным МНЦ ВНИМИ в Кузбассе за последние 60 лет произошло более 160 горных ударов. Распределение горных ударов по шахтам Кузбасса представлено в табл. 1.1, по геолого-экономическим районам на рис. 1.1. [11].

Горные удары принято классифицировать по различным характерным признакам: место возникновения, причина возникновения, удаленность очага от обнажения, интенсивность [12], [7], [13].

В зависимости от интенсивности проявления горные удары подразделяют на: стреляние (отскакивание от массива отдельных кусков); толчок (разрушение пласта угля или породы в глубине массива без выброса угля в выработку); микроудар (незначительное разрушение и выброс угля в выработку); горный удар (полное или частичное разрушение целика или массива горных пород с выбросом разрушенного угля или породы в выработку) [8].

Таблица 1.1

Распределение горных ударов по шахтам Кузбасса_

Район Шахта Количество горных ударов

Анжерский «Анжерская» 13

Кемеровский «Березовская» 6

«Северная» 42

«Ягуновская» 0

Ленинский «Инская» 2

им. Кирова 6

Прокопьевско-Киселевский №5-6 2

«Ноградская» 17

«Коксовая» 11

«Центральная» 1

«Красный углекоп» 1

Ерунаковский №7 7

Байдаевский «Абашевская» 1

«Юбилейная» 1

Осинниковский «Осинниковская» 3

Томусинский «Усинская» 14

«Томская» 2

Распадская 31

Кондомский «Алардинская» 8

Итого по Кузбассу 168

В соответствии с классификацией Петухова И.М. [14] горные удары могут быть разделены на семь групп по месту их возникновения: горные удары в сплошных целиках; горные удары в целиках, прорезанных выработками; горные удары в целиках, отделенных от массива угля выработками; горные удары в краевой части угольного массива; горные удары в выработке, проведенной в массиве пласта угля; горные удары в породных массивах; горные удары в выработках с разрушением почвы или кровли пласта.

Байдаевский,2

Лениниский, 8

Анжерский, 13

Томусинский, 47

Ерунаковский,7

Рис. 1.1.

Кондомский,8

Прокопьевско-Киселевский, 32

Распределение горных ударов по геолого-экономическим районам Кузбасса

В соответствии с классификацией [7] горные удары подразделяются на удары давления, шоковые удары, удары взламывания. Первый тип горных ударов И.М. Петухов [12] и П.В. Егоров [2] считают аналогичным лабораторному разрушению породного образца под прессом. Шоковые удары происходят в том случае, когда в крепких покрывающих породах, расположенных над целиком,

возникает излом, и накопленная энергия передается на сильно нагруженный целик, вызывая его разрушение. Удары взламывания наблюдаются в том случае, когда выше или ниже основного пласта расположена прослойка пластичной породы, заключенная между жесткими породными слоями. В некоторых случаях эта прослойка взламывает кровлю или почву пласта и выдавливается в сторону выработки.

В соответствии с анализом мировой литературы возникновение горных ударов определяется рядом естественных факторов, главнейшими из которых являются: наличие мощных и крепких пластов пород, залегающих в кровле и почве; крепкий упругий уголь; достаточно большая глубина горных работ [8].

Кроме этого, повышению вероятности горных ударов сопутствует ведение очистных работ под целиками и в зонах повышенного горного давления (ЗПГД), отработка сильно напряженных целиков и другие горно- геологические и горнотехнические факторы.

Для примера рассмотрим частоту возникновения горных ударов на Таш-тагольском железорудном месторождении. Сейсмические события регистрировались на этом руднике с помощью сейсмостанции «Таштагол» практически ежедневно. На протяжении ноября 1999 г. было зарегистрировано 52 горных удара с различной энергией. Также в 24.10.1999 г. произошел горный удар с сейсмической энергией максимального толчка (2.3 - 6.2)-109 Дж. Общая площадь разрушения горных выработок составила 1450 кв.м. [15]. Очевидно, что такие разрушительные события могут вызвать значительный материальный ущерб и людские потери, поэтому на сегодняшний день достаточно остро стоит вопрос изучения, прогноз и предотвращение горных ударов.

Другим опасным динамическим явлением является внезапный выброс угля и газа [16]. В период с 1998 по 2008 в Кузбассе при ведении горных работ было зарегистрировано 11 внезапных выбросов угля и 110 газодинамических явлений, которые привели к гибели 25 горнорабочих [17].Внезапный выброс угля и газа представляет собой газодинамическое явление, возникающее в газоносных угольных пластах, породах и характеризующееся быстроразвиваю-

щимся разрушением массива с отбросом (смещением) горной массы и выделением газа в горную выработку [18].

Основными природными факторами, определяющими возникновение внезапных выбросов угля и газа, являются горное давление, давление газа в угольном пласте и структура угля. Горное давление определяется глубиной [19], горно-геологическими условиями залегания пласта и горнотехническими факторами, следовательно, с увеличением глубины и при разработке угольных пластов со сложными горно-геологическими условиями вероятность выброса угля и газа возрастает [20]:

Первый внезапный выброс угля и газа зарегистрирован в 1834 во Франции на шахте «Иссак» бассейна Луара, затем в Бельгии в 1847, к концу 19 века в бассейнах Рура, Нижней Силезии, Южного Уэльса, а также Венгрии и Канаде. На территории СССР первый внезапный выброс угля и газа был зарегистрирован в 1906 г. на шахте «Новая смолянка» в Донбассе на глубине 711 метров.

Зачастую, в шахте можно наблюдать предупредительные признаки внезапного выброса угля и газа: усиленное давление на крепь; усиленное газовыделение; шелушение угля; запотевание забоя; удары и треск в массиве; заклинивание бура в шпуре.

Однако выброс может произойти и неожиданно без вышеперечисленных признаков.

В табл. 1.2 приведены крупные выбросы угля и газа на угольных шахтах

мира.

Таблица 1.2

Крупные выбросы угля и газа на шахтах мира_

Страна Шахта Количество выброшенного угля, т. Количество выделившегося газа, мЗ

Австралия Коллинсвил 800 140000

Великобритания Корвей 2500 70000

Германия Иббенбюрен 2500 47000

Канада Моррисей 3500 60000

Китай Санхуба 12780 1000000

Польша Нова Руда 3000 820000

СССР(Украина) Им. Гагарина 14500 >250000

Турция Козлу 1100 110000

Франция Фонтэн 5600 100000

Япония Юбари Шин 4000 600000

За последние 60 лет на шахтах Кузбасса произошло более 190 внезапных выброса угля и газа, такое количество газодинамических явлений, приводящих к потере дорогостоящего оборудования и, зачастую, к человеческим жертвам, не может быть оставлено без внимания при разработке устройства непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород.

Сведения о внезапных выбросах угля и газа и их распределение по шахтам Кузбасса приведено в табл. 1.3, по геолого-экономическим районам на рис. 1.2. [11].

Таблица 1.3

Распределение выбросов угля и газа по шахтам Кузбасса_

Район Шахта Количество внезапных выбросов

Анжерский «Анжерская» 4

«Березовская» 8

Кемеровский «Северная» 112

«Первомайская» 21

«Бирюлинская» 5

Беловский «Чертинская» 2

«Новая» 1

№ 12 2

«Красногорская» 3

Прокопьевско-Киселевский №5-6 2

«Ноградская» 22

«Коксовая» 7

«Красный углекоп» 1

«Центральная» 3

им. Дзержинского 1

Араличевский им. Орджоникидзе 3

им. Дмитрова 5

Байдаевский «Абашевская» 2

«Юбилейная» 1

Осинниковский «Капитальная» 3

Томусинский «Усинская» 1

им. Ленина 1

Итого по Кузбассу 193

Целый ряд аспектов, связанных с безопасностью и технологией ведения горных работ, напрямую связан с контролем напряженного состояния массива: выбор рациональных способов управления кровлей [21]; определение оптимальной технологии выемки полезного ископаемого; своевременное примене-

ние защитных мер по противодействию опасным проявлениям горного давления и т.д.

КемеровскийД4б

Анжерский,4

Томусинский,2 Беловский,3

Байдаевский,3

Осинниковский,3

Аралический, 8

Прокопьевско-. Киселевский, 41

Рис. 1.2. Распределение внезапных выбросов угля и газа по геолого-экономическим районам Кузбасса

Динамические проявления горного давления и газодинамические явления имеют место, в большинстве случаев, при работе в зоне предельно-напряженного состояния угольного пласта [8]. Поэтому развитие методов и средств контроля напряженного состояния массива горных пород, которые позволят выбирать оптимальные параметры технологии выемки полезного ископаемого, применять своевременно противоударные и противовыбросные мероприятия, является актуальной задачей, обеспечивающей улучшение безопасности ведения горных работ.

1.2. Методы контроля напряженного состояния

Определенную роль в оценке напряженного состояния массива горных пород играют визуальные методы [14], [22], [23], но они не позволяют оценить реальную степень опасности возникновения динамического проявления горного давления.

Наиболее общие закономерности напряженно-деформированного состояния вокруг горных выработок могут быть получены аналитическими методами [24]. Аналитические решения задач о напряженном состоянии горных пород вокруг горных выработок основываются на предположении, что массив горных пород является сплошной, однородной и изотропной средой. Относительно расчетных схем задач, свойств угольного пласта, характера взаимодействия боковых пород с пластом делались различные предположения [25], [26], [27], [28], [29], [30] .

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гуменный, Антон Сергеевич, 2013 год

Список литературы

1. Попов, В. Н. Об изменении физико-механических свойств горных пород с глубиной залеганий / В. Н. Попов, О. Б. Сильченко, М. С. Парамонов // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2011.-№ 5.-С. 108-118.

2. Справочное пособие для служб прогноза и предотвращения горных ударов на шахтах и рудниках / П. В. Егоров, В. В. Иванов, В. В. Дыр дин [и др.]. - Москва : Недра, 1995. - 240 с.

3. Инструкция по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам. - Ленинград : ВНИМИ, 1986.-86 с.

4. Инструкиция по безопасности ведения горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы, газа. — Москва : ИГД им. А. А. Скочинского, 1989. - 192 с.

5. Гражданкин А.И. Промышленная безопасность отечественной и мировой угледобычи / А. И. Гражданкин, А. С. Печеркин, М. А. Иофис // Безопасность труда в промышленности. 2010. - № 9. - С. 36-43.

6. Лазаревич, Т. И. Геодинамические явления в Кузбассе и их классификация по величине выделяемой энергии / Т. И. Лазаревич // Современные проблемы безопасной разработки угольных месторождений : сб. докл. - Санкт-Петербург : ВНИМИ, 2006. - С. 206-212.

7. Авершин, С. Г. Горные удары / С. Г. Авершин. - Москва : Углетехиздат, 1955. - 232 с.

8. Петухов, И. М. Горные удары на угольных шахтах / И. М. Петухов. -Санкт-Петербург : ВНИМИ, 2004. - 232 с.

9. Геомеханика : учеб. пособие для вузов по направлению «Горное дело» / П. В. Егоров [и др.] ; Кузбас. гос. техн. ун-т. - Кемерово : Кузбассвузиздат, 2001. - 276 с.

10. Геомеханика : учеб. пособие для вузов по направлению «Горное дело» / П. В. Егоров [и др.] ; ГОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т». - 2-е изд., перераб. и доп. - Кемерово : КузГТУ, 2002. - 339 с.

11. Предотвращение динамических и газодинамических явлений при подземной разработке угольных пластов / Е. А. Плотников, В. В. Дырдин, И. С. Елкин, Т. Н. Гвоздкова. - Кемерово : Кузбассвузиздат, 2010. - 159 с.

12. Горные удары и борьба с ними / И. М. Петухов, В. А. Литвин [и др.]. -Пермь : Пермьиздат, 1969. - 396 с.

13. Шемякин, Е. И. К вопросу о классификации горных ударов / Е. И. Шемякин, М. В. Курленя, Г. И. Кулаков // ФТПРПИ. - 1986. - № 5. -С. 3-11.

14. Петухов, И. М. Горные удары на угольных шахтах / И. М. Петухов. -Москва : Недра, 1972. - 229 с.

15. Ваганова, В. А. Региональные методы контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород, используемые при отработке Таштагольского месторождения / В. А. Ваганова, О. В. Шипеев // Науч.-практ. конф. по горным ударам : оценка современных достижений в области безопасной отработки удароопасных месторождений, методы прогноза и предупреждения горных ударов : сб. докл. - Таштагол, 2000. -С. 12-23.

16. Семенова, Л. Н. Газодинамические явления на шахтах Кузнецкого бассейна и некоторые меры по их предупреждению / Л. Н. Семенова, М. Д. Ефремова, Г. И. Кулаков // Безопасность труда в промышленности. -2006.-№ 10.-С. 51-53.

17. Лебедев, А. В. Состояние и пути повышения безопасности горных работ при отработке пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа / А. В. Лебедев, В. И. Мурашев, П. В. Потапов // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - 2008. — № 1. — С. 5— 7.

18. Инструкция по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля (породы) и газа (РД 05-350-00). Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах : сб. докум. - Москва : ВНИМИ, 2000. - С. 120-303.

19. Козырева, А. А. Геодинамическая безопасность при разработке рудных месторождений в высоконапряженных массивах / А. А. Козырева, В. И. Панин, В. С. Свинин // Известия вузов. Горный журнал. - 2010. - № 9. - С. 40-44.

20. Жекамухов, М. К. К проблеме внезапных выбросов угля и газа в шахтах / М. К. Жекамухов, И. М. Жекамухова // Электронный журнал «Исследовано в России». - 2003. - № 6. - С. 526-536.

21. Верещагин, В. С. Напряженно-деформированное состояние породного массива в окресности горной выработки, закрепленной анкерной крепью /

B. С. Верещагин, А. А. Насонов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2010. - № 5. - С. 369-372.

22. Ходот, В. В. Внезапные выбросы угля и газа / В. В. Ходот. - Москва : Недра, 1961.-364 с.

23. Шклярский, М. Ф. Динамика опорного давления на пластах с труднообрушаемыми кровлями / М. Ф. Шклярский, Ф. П. Глушихин // Горное давление в капитальных и подготовительных выработках. -Ленинград : ВНИМИ, 1982. - С. 50-52.

24. Павлова, Л. Д. Моделирование геомеханических процессов в разрушаемом углепородном массиве / Л. Д. Павлова. - Новокузнецк : СибГИУ, 2005.-239 с.

25. Михлин, С. Г. О напряжениях в породе над угольным пластом /

C. Г. Михлин // Известия АН СССР. - 1954. - № 9. - С. 13-28.

26. Баренблатт, Г. И. Об обрушении кровли при горных выработках / Г. И. Баренблатт, С. А. Христианович // Известия АН СССР. - 1955. - № 11.-С. 73-86.

27. Кузнецов, С. В. Влияние касательных напряжений на контактной поверхности пласта и породы на напряженное состояние горного массива / С. В. Кузнецов // ФТПРПИ. - 1970. - № 4. - С. 10-20.

28. Мелешко, А. В. Методика расчета напряженно-деформированного состояния неоднородного слоистого массива при отработке пологих угольных пластов : автореф. канд. дисс. / А. В. Мелешко. - Санкт-Петербург : Изд-во СПбГУ, 2012. - 22 с.

29. Мелешко, А. В. Численное моделирование на основе метода конечных разностей некоторых прикладных задач геомеханники / А. В. Мелешко,

A. П. Господариков, М. А. Зацепин // Записки Горного института. - Санкт-Петербург, 2009. -№ 182. - С. 238-240.

30. Зацепин, М. А. Численное решение нелинейных краевых задач геомеханники / М. А. Зацепин, А. В. Мелешко А.П. // Записки Горного института. - Санкт-Петербург, 2012. - № 196. - С. 306-310.

31. Грицко, Г. И. Экспериментально-аналитический метод определения напряжений в массива горных пород / Г. И. Грицко, Б. В. Власенко. -Новосибирск : Наука, 1976. - 191 с.

32. Турчанинов, И. А. Комплексное исследование физических свойств горных пород / И. А. Турчанинов, Р. В. Медведев. - Ленинград : Наука, 1973.-124 с.

33. Турчанинов, И. А. Современные методы комплексного определения физических свойств горных пород / И. А. Турчанинов, Р. В. Медведев,

B. И. Панин. - Ленинград : Недра, 1967. - 198 с.

34. Ржевский, В. В. Основы физики горных пород / В. В. Ржевский, Г. Я. Новиков. - Москва : Недра, 1984. - 359 с.

35. Ямщиков, В. С. Контроль процессов горного производства / В. С. Ямщиков. — Москва : Недра, 1988. - 446 с.

36. Ямщиков, В. С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов / В. С. Ямщиков. - Москва : Недра, 1982. - 196 с.

37. Техника экспериментального определения напряжений в осадочных породах / М. В. Курленя, В.К.Аксенов, А.В.Леонтьев [и др.]. -Новосибирск : Наука, 1975. - 105 с.

38. Ануфриев, В. Е. Перспективы развития приборной базы геомеханического мониторинга массива в окрестности выработок при подземной угледобыче / В. Е. Ануфриев, В. Т. Преслер, Н. В. Черданцев // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - 2011. - № 4. - С. 53-60.

39. Обоснование системы геомеханического контроля опасностей при интенсивной отработке выемочных участков шахт ОАО «СУЭК-КУЗБАСС» / Р. С. Истомин, Г. И. Коршунов, И. В. Курта [и др.] // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - № 8. - С. 64-65.

40. Давиденко, Б. Ю. Расчетная схема в снимаемых напряжениях для геомеханических расчетов / Б. Ю. Давиденко, В. Г. Хлопцов, Ю. А. Цыплухина // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2011.-№ 12.-С. 94-98.

41. Леонтьев, А. В. Разработка методов и инструментальных средств геомеханического мониторинга породных массивов : дис. ... д-ра. техн. наук : 01.02.07 / А. В. Леонтьев. - Новосибирск, 1997. - 366 с.

42. Хямяляйнен, В. А. Геоэлектрический контроль разрушения и инъекционного упрочнения горных пород / В. А. Хямяляйнен, С. М. Простов, П. С. Сыркин. - Москва : Недра, 1996. - 288 с.

43. Тарасов, Б. Г. Методика оценки тензора напряжений в массивах горных пород по данным электрометрических измерений / Б. Г. Тарасов, В. В. Иванов, В. В. Дыр дин // Измерение напряжений в массиве горных пород : материалы 5 Всесоюзного семинара. - Новосибирск, 1976. - С. 8893.

44. Турчанинов, И. А. Геофизические методы определения и контроля напряжений в массиве / И. А. Турчанинов, В. И. Панин. - Ленинград : Наука, 1976. - 163 с.

45. Глушков, В. Т. Геофизический контроль в угольных шахтах / В. Т. Глушков, В. С. Ямщиков, А. А. Яланский. - Киев : Наукова думка, 1978.-224 с.

46. Глушко, В. Т. Геофизический контроль на шахтах и тоннелях /

B. Т. Глушко, В. С. Ямщиков, А. А. Яланский. - Москва : Недра, 1987. -278 с.

47. Курленя, М. В. Скважинные геофизические методы диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния массивов горных пород / М. В. Курленя, В. Н. Опарин. - Новосибирск : Наука, 1999. - 335 с.

48. Курленя, М. В. Теоретические основы определения напряжений в горных породах / М. В. Курленя, С. Н. Попов, Е. И. Шемякин. -Новосибирск : Наука, 1983. - 116 с.

49. Оценка ударо- и выбросоопасости увлажненных зон угольных пластов / В. В. Дырдин, А. И. Шиканов, О. П. Егоров [и др.]. - Кемерово : Кузбассвузиздат, 2000. - 134 с.

50. Ржевский, В. В. Ультразвуковой контроль и исследования в горном деле / В. В. Ржевский, В. С. Ямщиков. - Москва : Наука, 1968. - 72 с.

51. Выделение зон повышенной сейсмоопасности по комплексу прогностических критериев / А. А. Козырева, Ю. В. Федотов, О. Г. Журавлева [и др.] // Известия вузов. Горный журнал. - 2011. - № 9. -

C.44-47.

52. Шкуратник, В. JI. Горная геофизика. Ультразвуковые методы / В. JI. Шкуратник. - Москва : МГИ, 1990. - 109 с.

53. Методическое пособие по комплексной геофизической диагностике породного массива и подземных геотехнических систем / сост. А. Ф. Булат, Б. М. Усаченко, А. А. Яланский [и др.] // Институт геотехнической механики им. Н. С. Полякова HAH Украины. - Днепропетровск : ИГТМ HAH им. Н. С. Полякова HAH Украины, 2004. - 75 с.

54. Асатур, К. Г. О концепциях прочности / К. Г. Асатур, Б. С. Маховников, А. Б. Незаметдинов // Известия вузов. Горный журнал. -2010.-№6.-С. 93-95.

55. Кожушок, О. Д. О применении метода акустической эмиссии для исследования устойчивости сопряжений выработок / О. Д. Кожушок, Б. М. Деглин // Геотехническая механика : межвед. сб. науч. тр. -Днепропетровск : ИГТМ HAH Украины, 2007. - № 73. - С. 70-76.

56. Аксенов, А. А. Применение комплексной системы профилактики горных ударов на рудных месторождениях / А. А. Аксенов [и др.] // Горная геомеханика и маркшейдерское дело : сб. науч. тр. - Санкт-Петербург : ВНИМИ, 2009. - С. 90-92.

57. Рассказов, И. Ю. Особенности сейсмоакустического контроля геомеханического состояния массива горных пород в геодинамически активных районах / И. Ю. Рассказов, Г. А. Курсакин // Известия вузов. Горный журнал. - 2006. - № 6. - С. 22-28.

58. Совершенствование системы геоакустического контроля при ведении подземных горных работ / А. Ю. Искра Г. А. Калинов, И. Ю. Рассказов [и др.] // Известия вузов. Горный журнал. - 2006. - № 6. - С. 72-77.

59. Опарин, В. Н. Приборы и оборудовантие для сейсмодеформационного мониторинга техногенных землетрясений и горных ударов / В. Н. Опарин // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды : тр. конф. с участием иностр. ученых. Том 1. - Новосибирск, 2006. - С. 158164.

60. Бодин, В. В. Оценка напряженно-деформированного состояния породного массива в окресности тектонических нарушений с использованием динамических параметров сейсмических волн / В. В. Бодин, Я. И. Липин // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - № 2. - С. 290-298.

61. Бабкин, А. И. Практические примеры решения горнотехнических задач методами шахтной сейсмоакустики / А. И. Бабкин, И. А. Санфиров //

Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - №4. -С. 152-160.

62. Кенжин, Б. М. Опыт вибрационно-сейсмического мониторинга углепородного массива на шахтах Карагандинского угольного бассейна / Б. М. Кенжин, Ю. М. Смирнов, С. В. Стюков // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - № 11. - С. 74-77.

63. Методические указания по созданию систем контроля состояния горного массива и прогноза горных ударов как элементов многофункциональной системы безопасности угольных шахт / сост. А. Н. Поляков, С. Н. Мулев, А. С. Харкевич [и др.]. - Санкт-Петербург : ВНИМИ, 2012.-85 с.

64. Institute of Innovative Technologies EMAG [Электронный ресурс], http://emag.pl // [Электронный ресурс].

65. Контроль изменения состояния массива многоканальной сейсмоакустической системой на шахте им. А. Ф. Засядько / А. Ф. Булат [и др.] // Геотехническая механика : межвед. сб. науч. тр. - Днепропетровск : ИГТМ НАЛ Украины, 2010. - № 88. - С. 26-33.

66. Система сейсмического мониторинга GITS / Д. В. Яковлев, С. Н. Мулев, В. А. Яковлева [и др.] // Сборник научных трудов ВНИМИ. -Санкт-Петербург : ВНИМИ, 2012. - С. 18-25.

67. Системы регионального контроля геодинамической безопасности для уголных месторождений / Д. В. Яковлев, Т. И. Лазаревич, А. П. Скакун [и др.] // Современные проблемы безопасной разработки угольных месторождений : сб. докл. - Санкт-Петербург : ВНИМИ, 2006. - С. 178— 184.

68. Проектирование системы геоакустического мониторинга нового поколения / А. В. Гладырь, Д. С. Мигунов, В. И. Мирошников [и др.] // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2010. - №9. -С. 101-109.

69. Беляев, Л. И. Методика прогноза удароопасного состояния массива в сейсмологических условиях шахты «Комсомольская» / Л. И. Беляев, А. П. Скакун, С. Н. Мулев // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009. - № 6. - С. 241-247.

70. Гуляев, П. Н. Разработка спектрально-акустического метода контроля изменения напряженного состояния углепородного массива при горных работах : автореф. дис. ... канд. мед. наук : 25.00.20 / П.Н.Гуляев. -Москва, 2007.-19 с.

71. Петухов, И. М. Геофизические исследования горных ударов / И. М. Петухов, В. А. Смирнов, Б. Ш. Винокур. - Москва : Недра, 1975. -136 с.

72. Корсаков, О. В. Способы и устройства геоэлектрического контроля массива горных пород / О. В. Корсаков, И. В. Савчук. - Кемерово : КузГТУ, 2005.-260 с.

73. Простов, С. М. Электромагнитный бесконтактный геоконтроль / С. М. Простов, В. В. Дырдин, В. А. Хямяляйнен. - Кемерово : КузГТУ, 2002.-132 с.

74. Логачева, В. М. Обоснование методики проведения подземно-полевого метода электрометрического прогнозирования состояния массива горных пород / В. М. Логачева, А. С. Гукасов, О. А. Ефремова // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - № 7. - С. 109-112.

75. Создание системы повышения безопасности угольных шахт на основе адаптивного мониторинга углепородного массива / С. Б. Алиев, А. М. Газалиев, Н. А. Дрижда [и др.] // Безопасность труда в промышленности. - 2011. - № 3. - С. 83-85.

76. Коршунов, Г. И. Система мониторинга безопасности ведения горных работ и концепция ее внедрения / Г. И. Коршунов, Н. В. Кротов, Р. С. Истомин // Народное хозяйство республики Коми. - № 1. - Вып. 19. -2010.-С. 146-148.

77. Тарасов, Б. Г. Применение метода электрометрии для контроля за состоянием горных выработок в условиях рудника «Октябрьский» / Б. Г. Тарасов // Вопросы рудничной аэрологии. - 1976. - № 4. - С. 250-257.

78. Использование методов шахтной геофизики для установления аномальных зон по тектоническим и газодинамическим проявлениям в пределах выемочных участков на шахтах ОАО ПО "СИБИРЬ УГОЛЬ" / В. А. Рудаков, П. В. Потапов, М. И. Андреев [и др.] // Современные проблемы безопасной разработки угольных месторождений : сб. докл. -Санкт-Петербург : ВНИМИ, 2006. - С. 111-117.

79. Дыр дин, В. В. Исследование геоэлектрических полей с целью разработки оперативного метода оценки напряженного состояния призабойных зон угольного массива : автореф. дис. ... канд. тех. наук : 05.26.01 / В. В. Дырдин. - Кемерово, 1975. - 19 с.

80. Тарасов, Б. Г. Использование геоэлектрических полей в горном деле (рудничная геоэлектрика) / Б. Г. Тарасов, В. В. Дырдин, В. В. Иванов. -Кемерово : КузПИ, 1974. - 207 с.

81. Тарасов, Б. Г. Методика оценки тензора напряжений в массивах горных пород по данным электрометрических измерений / Б. Г. Тарасов, В. В. Дырдин, В. В. Иванов // Прикладные задачи механики горных пород. Материалы пятой Всесоюзной конференции по механике горных пород. -Новосибирск, 1977. - 162 с.

82. Физический контроль массива горных пород / Б. Г. Тарасов, В. В. Иванов, В. В. Дырдин [и др.]. - Москва : Недра, 1994. - 240 с.

83. Тарасов, Б. Г. Геоэлектрический контроль состояния массивов / Б. Г. Тарасов, В. В. Дырдин, В. В. Иванов. - Москва : Недра, 1983. - 216 с.

84. Регистрация и обработка сигналов электромагнитного излучения горных пород / М. В. Курленя, А. Г. Вострецов, Г. И. Кулавков [и др.]. -Новосибирск : Сиб. отд-ние РАН, 2000. - 232 с.

85. Егоров, П. В. Исследование разрушения твердых тел методом регистрации импульсного электромагнитного излучения / П. В. Егоров,

JI. А. Колпаков, А. А. Малыпин. - Кемерово : Кузбассвузиздат, 2001. -204 с.

86. Кулаков, Г. И. Скважинный зонд ЗЭМИ-1 / Г.И.Кулаков, Н. А. Бритков // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2011. - № 1. - С. 229-234.

87. Указания по бесконтактным геофизическим методам прогноза степени удароопасности участков угольных пластов и рудных залежей. -Ленинград : ВНИМИ, 1981. - 32 с.

88. Методические указания по сейсмоакустическим и электромагнитным методам получения критериев степени удароопасности / сост. В. А. Смирнов [и др.]. - Ленинград : ВНИМИ, 1980. - 148 с.

89. Новая шахтная геофизическая аппаратура для оценки и контроля строения, свойств и состояния массива горных пород / Ю. С. Исаев, А. П. Скакун [и др.] // Международная конференция «Горная геофизика» : сб. тр. - Санкт-Петербург : ВНИМИ, 1998. - С. 505-510.

90. Беспалько, А. А. Аппаратный комплекс для исследования напряженно-деформированного состояния горных пород в шахтах / А. А. Беспалько, Н. Н. Хорсов // Международная конференция «Геодинамика и напряженное состояния недр земли» : сб. тр. -Новосибирск, 2001. - С. 210-213.

91. Яковицкая, Г. Е. Методы и технические средства диагностики критических состояний горных пород на основе электромагнитной эмиссии / Г. Е. Яковицкая. - Новосибирск : Параллель, 2008. - 318 с.

92. Принципы организации систем оперативного геомеханического контроля состояния горных пород и выработок / А. Е. Удалов [и др.] // Горная геомеханика и маркшейдерское дело : сб. науч. тр. - Санкт-Петербург : ВНИМИ, 2009. - С. 144-149.

93. Турчанинов, И. А. Применение метода фотоупругости для исследования напряженного состояния горных пород и горного давления в

натурных условиях / И. А. Турчанинов // Вопросы горного давления. -1962. -№. 13.-С. 60-65.

94. Laboratory Study of the Photoelastic Stressmeter / A. Roberts, I. Hawkes, F. T. Williams [and others] // Rock. Mech. Min Sei. - 1965. - P. 441-457.

95. Кулаков, Г. И. Скважинные кольцевые фотоупругие датчики / Г. И. Кулаков, Е. JI. Счастливцев. - Кемерово : Ин-т угля и углехимии СО РАН, 2007. - 272 с.

96. Грицко, Г. И. Измерение напряжений в горных породах фотоупругими датчиками / Г. И. Грицко, Г.И.Кулаков. - Новосибирск : Наука, 1978. -144 с.

97. Катков, Г. А. Исследование горного давления с применением фотоупругих элементов / Г. А. Катков. - Москва : Наука, 1978. - 132 с.

98. Кулаков, Г. И. Развитие метода фотоупругих датчиков для изучения напряженного состояния горных пород при разработке мощных пластов Кузбасса : автореф. дис. ... канд. тех. наук. - Новосибирск : ИГД СО РАН СССР, 1971.-19 с.

99. Грицко, Г. И. Влияние модуля упругости породы на работу устройств при определении напряжений / Г. И. Грицко, Г. И. Кулаков. - Новосибирск : ИГД СО РАН СССР, 1975. - 96 с.

100. Кулаков, Г. И. Некоторые результаты исследований напряжений в зонах опорного давления с помощью фотоупругих датчиков / Г. И. Кулаков // Прикладные задачи механики горных пород. Материалы пятой Всесоюзной конференции по механике горных пород. - Новосибирск, 1977.-161 с.

101. Исследование напряженного состояния призабойной зоны комплексно-механизированной лавы с использованием фотоупругих датчиков / В. Е. Ануфриев, М. Г. Лупий, Л. Н. Семенов [и др.] // Геодинамика и напряженное состояние недр земли : сб. тр. конф. -Новосибирск, 2011. - С. 78-83.

102. Контроль напряженного состояния удароопасных пластов на основе волоконно-оптических элементов / В. В. Дыр дин, Т. И. Янина, С. А. Гуменный [и др.]. - Кемерово : Кузбассвузиздат, 2004. - 95 с.

103. Шемякин, Е. И. Кольцевые скважинные датчики для геомеханических исследований / Е. И. Шемякин, М. В. Курленя, Г. И. Кулаков. -Новосибирск : ИГД СО АН СССР, 1985. - 133 с.

104. Hawkes, I. Theory of the Determination of the Greatest Principal Stress in a Biaxial Stress Field Using Photoelastic Hollow Cylinder Inclusions / I. Hawkes, G. E. Fellers // IntJ. Rock Mech. Min. Sci. - 1969. - № 6. - P. 143158.

105. Hiramatsu, Y. Measurement of Stress in the Field by Application of Photoelesticity / Y. Hiramatsu, Y. Niwa, Y. Oka // Tech. Rept. Engng. Res. Inst. -Kyoto : Univ., 1957.

106. Hiramatsu, Y. Mesuarment of variation in stress with photoelastic stressmeter / Y. Hiramatsu. - Kyoto : Univ., 1964. - 8 p.

107. Фотоупругие датчики для измерения напряжений в массиве горных пород / А. Д. Сашурин, Н. П. Влох, А. В. Зубков [и др.] II Устойчивость бортов карьеров и горное давление. - Москва : Недра, 1966. - С. 99-107.

108. Измерение напряжений в зоне опорного давления угольного пласта, отрабатываемого механизированным комплексом / В. Е. Ануфриев, В. Г. Харитонов, А. С. Позолотин [и др.] // ТЭК и ресурсы Кузбасса. -2002.-№4. -С. 83-88.

109. А.с. №533730, МКИ Е 21С 39/00 Фотоупругий датчик / Г.И. Кулаков; заявитель и патентообладатель Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР. -№1974734/03 ; заявл. 04.12.1973 ; опубл. 30.10.1976.

110. Патент РФ на изобретение № 2431115, МПК G01B11/16. Фотоупругий датчик напряжений / Семенова Л.Н., Ваганова В.А., Моисеев С.В., Кулаков Г.И.; заявитель и патентообладатель Институт горного дела Сибирского отделения РАН. -№2010113606/28 ; заявл. 07.04.2010 ; опубл. 10.10.2011.

111. Область применения интерференционного метода контроля напряженного состояния твердых тел с упругими характеристиками / А. С. Гуменный, В. В. Дырдин, Т. И. Янина [и др.] // Вестник. КузГТУ. -2010.-№ 1.-С. 21-22.

112. Савельев, И. В. Курс общей физики : учеб. пособие : в 3 т. Том 2 / И. В. Савельев. - Санкт-Петербург : Лань, 2007. - 496 с.

113. Кулаков, Г. И. Фотоупругие датчики для геомеханических измерений (теоретические основы) / Г. И. Кулаков. - Новосибирск : СО РАН, 1997. -152 с.

114. Физико-технические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна / Г. Г. Штумпф, Ю. А. Рыжков, В. А. Шаламанов [и др.]. -Москва : Недра, 1994. - 150 с.

115. Гуменный, А. С. Оценка напряженного состояния образца горной породы сплошным фотоупругим датчиком звуковым и электромагнитным методами в лабораторных условиях / А. С. Гуменный // Вестник КузГТУ. -2013.-№4.-С. 3-6.

116. Гуменный, А. С. Оценка информативности метода определения напряженного состояния образца горной породы сплошным фотоупругим датчиком / А. С. Гуменный // Вестник КузГТУ. - 2013. - № 4. - С. 6-9.

117. Гуменный, А. С. Зависимость параметров интерференционной картины сплошного фотоупругого датчика от механических напряжений / А. С. Гуменный, В. В. Дырдин, Т. И. Янина // Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. - 2011. - №2. - С. 6972.

118. Простов, С. М. Геоэлектрический контроль на рудниках / С. М. Простов, Б. Г. Тарасов, В. В. Дырдин, В. А. Хямяляйнен. - Кемерово : КузГТУ, 2003. - 166 с.

119. Мидвинтер, Дж. Э. Волоконные световоды для передачи информации / Дж. Э. Мидвинтер. - Москва : Радио и Связь, 1983. - 336 с.

120. Капании, Н. С. Волоконная оптика. Принципы и применения / Н. С. Капании. - Москва : Мир, 1969. - 464 с.

121. Тидекен, Р. Волоконная оптика и ее применение / Р. Тидекен. -Москва : Мир, 1975. - 240 с.

122. Чео, П. К. Волоконная оптика. Приборы и системы / П. К. Чео. -Москва : Энергоатомиздат, 1988. -280 с.

123. Пергамент, М. И. Методы исследований в экспериментальной физике : учеб. пособие / М. И. Пергамент. - Долгопрудный : «Интеллект», 2010. -304 с.

124. Патент РФ на изобретение № 2421615, МПК Е 21С 39/00. Устройство непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород / Гуменный А. С., Дыр дин В. В., Янина Т. И. ; заявитель и патентообладатель Кузбасский государственный технический университет. -№2010105501/03 ; заявл. 15.02.2010 ; опубл. 20.06.2011, Бюл. № 17/2011.

125. Шкудин, С. 3. Методология посторения современных информационно-измерительных систем обеспечения безопасности на угольных шахтах РФ / С. 3. Шкудин, В. В. Стучилин // Горная техника. Каталог-справочник. - 2009. - С. 24-32.

К*

ДЙШнр-" ¥ ш

*

ШИИ

сг ЛИГ \

"«-«-в:

* -Чш

- ■

. ' яшШ шШШ;

Ь»Алг а1 •»Тир о- штт

ш&тш

с..: - - а

■МИНИН

О

в ■

Ч\ич*ч\,ь лр »: р "> ч .■ч т кик ч^.лч» 'и

пнмшнлсцинчшчч" кпнч \ рса" г*х \11

Гуменный

Щртан Сергеешщщ

«¡н

|||||

¡Н»

И

■¡и ■И!

иинк

щи! Иш»

ншии

■г

■■¡¡и

¡шяр ■¡1

ЯиЩШн

«нням!

МШ

М

■

ШИНЖ

ЯП

■■ш

ёу

ж

Й

Й: 4Ч1

НА И ЮБГЕТГЛШЬ

№ 2421615

устройство непрерывного контроля

напряженного состояния массива горных

пород

Х\юсюооЬл?&мыъ{лн):Государствеиное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ) (№)

Люор<ы>. см. па обороте

Заявка № 2010105501

Приоритет изобретения 15 феврали 2010 г. Зарегнстрироп.шо и Государственном реестре

■а

изобретений Российской Федерации 20 тот 2011?, Срок деисл пил патента истекает 15 февраля 2030 г.

г Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной * * собственности, патентам и товарным знакам

Ь.П. Симонов

^ШШШШШЯШШШШкть

Щт

Федерального государеIвенного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева».

Согласовано:

Директор Кемеровского представит ел ъс г ва вними

Утверждаю: Проре#П>£ Г|(?:«ау шж/вадаонадм! ря)

Ку»ГТУ

% .....У

В. 10,\ТВяюмсл штейн^

«

» V К*-

.......

2013

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО по контролю опасных зависаний пород основной кровли с применением сплошных фотоунрхт их датчиков

Кемерово 2013

CiZPFbPili ¡лЯ MI-ДАЛЬ

ГОУ ЗПС »¿Кузбасс: :ий государстве-* l iii технический

гп 'copcv~nem»

]«.• ж*. - i^uOv.!/;

«УГОЛЬ РОССИИ и МАИНИНГ- 2011»

bl/i специализирован /¿ot гвмоЛрвмй « ОХРАНА, БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

асская яомарка" MsaM^cuuJ f B.B, Tafe

1 Hl IX IIUII

10 пиши ZU11 i

i.

Ч.

"ks

ч, 4

I

*

i и

l!

V-

I

I

МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА - ЯРМАРКА

DIPLOMA

НАГРАЖДАЕТСЯ

ГУ «КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(г, Кемерово) т лучший экспонат, представленный на международной выставке-ярмарке «ЭКСПО-УГОЛЬ»

вшттшшвш.

система автоматического контроля напряженного состояния массива горных пород

Верши! Заместитель Губернатора Кемеровской области

Генеральный директор КОК * Экспо-Сибирь*

В.П. Мазикии

СП Грж«лецкиЯ

г. Кемерово 17.09.2010

1

¡

>

I

/

Л

Утверждаю:

Директор института промышленной и экс юности КузГТУ

экс

В. И. Храмдов

2013 1«

АКТ

использования разработанной в диссертационной работ« Гуменного Антона Сергеевич методики контроля изменения напряженного состояния массива горных пород на основе сплошных фотоупругих датчиков институтом промышленной и экологической безопасности

Настоящим актом подтверждается, что материалы исследований, выполненных в рамках диссертационной работы Гуменного А. С. и «Методическое руководство по контролю опасных зависаний пород основной кровли с применением сплошных фотоупругих датчиков» использовано при разработке рабочей документации по:

1. Проектам выемочных участков для определения шага вторичных осадок основной кровли;

2. Проектам выемочных участков для определения шага первичного обрушения основной кровли;

3. Выбору места расположения демонтажной камеры.

■<1 г//