Методы оценки и повышения надежности многоопорных породных конструкций тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.07 ВАК РФ

РГ6 од

Национальная Академия Наук Республики Казахстан Институт механики и ыашноведенля

- На правах: рукописи ЮГОВ ВАДИМ НИКОЛАЕВИЧ

1ЙГ0ДЫ ОЦЕНЮ!

и гозшжй тдзянооти шогооютк

городнж конструкций

Специальность 01.02.07 - "!>Ьхашка сыпучих тел, грунтов и горных город11

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Алттн - 1993

Работа выполнена в Институте горного дела Национальной Академии наук Ресдублики Казахстан (HAH РЮ

Научный консультант - академик HAH PK, доктор технических наук, профессор Ертанов л'.С."

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, вден-гсорр. HAH FK Ракишев Б. Р.

доктор технических наук, профессор, член-корр. HAH PK Алтаев 11!.А.

доктор технических наук Серегин Ю.Н,

Берущая организация - Институт физики и механики горных пород Акадеши наук Рестублики Кыргызстан

Защита состоится мая 1993 г. в fO^v&c. на заседании специализированного совета Д 008.И.01 в -Институте механики и машиноведения HAH PK i:q адресу: 480064, г.Алкиты, проспект Абая, 31.

С диссертацией можно ознакомиться в центральной научной библиотеке HAH PK: г.Алмати, ул.Шевченко, 28.

. ' Автореферат разослан: "ЛЗ" CUc^i/J?,_1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор физико-ыатепатических

наук, профессор Ы . lCAJIbäEAEB A.A.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность тообле-ум. При отработке залежей камерно-столбовой системой в гассиЕЗ горных пород образуются густоты, в которых оставляется болызое количество целиков различного назначения, столбчаткх «еждукамзрныгс к массивных опар, в рэзуль-тате него фор.уирустся лкогоопорная породная конструкция. Несмотря на то, что параметры последней определяются с учотом шеэ-дегося о ют а и, кап правило, с большим запасом прочности, имеют место случаи кассового разрушения мекдукаизрнкс целикоз (;.-лЦ) с обрушением пород калегакцеП толци, что существенно сникает сф^ептизиоеть работы рудников. Оценка надежности гко-гоогорньк породнъх конструкций позволяет сзое временно выявлять неустойчивые участки, ликвидировать цуста, предотвращать внезапные обрушения зе;,г-:ой поверхности в целом способствуя безопасному ведежэ горные работ, более устойчивой и эффективной работе горнэдобигакд'.и: предприятий. Возникает необходимость в создании комплекса сбо снованных- кэтодоз оценки надежности элементов мгогоопорной городкой конструкции, учитывало": изменчивость исходных данных длительный срок jk существования, что к определяет актуальность диссертационной работы.

Постановка и репение этой крупной научко-техннчэско-Л проблош о истодах оценки к посьдекии надежности иногоопор-ньтн породных конструкций позволяет обеспечить более устойчивую работу рудников уникального Лезказгакского месторождения, в недрах которого остазлсно более [30 тысяч столбчатых: целикоз к около 2С0 массивных. В связи с истощением ochobhlk запасов неизбежна отработка целикоз, что киеет большое народнохозяйственное значение.

Работа выполнялась з соответствии с комплексной "Прог-рашотй научно-исследовательских работ на 1982-1955 гг. по проблеме обеспечения устойчивости выработанного пространства я рационального использования недр на Ггэказганском гор-но-металлуртчзшж ком5инате" ( госрзгистрации тем 01824013143 и 0IS230I3225), отраслевой научно-технической лро-

граммы на 1986-1990 гг. "Создать расчетные методы к на та основе инженерные решения во управлению горным давлением" (}!> госрегистрации .теш 01.86.0099990) и комплексной теш 177 института горного дёла АН КазССР на 1986-1990 гг. "Исследование перспектив развития горнюс работ, обеспечивающих повышение безопасности к рационального использования сырьевой базы Джезказганского горно-металлургического комбината" (№ госрегистрации 01.85.0096168).

Цель работы - создание теоретических основ надеяности многоопорнкх породных конструкций, включающей модели прочностной надежности, нагруженности и прочности шядукамерных целиков и методы, обеспечивающие эффективную эксплуатацию горнотехнических сооружений, образуюцихся при добыче полезных: ископаемых камерно-столбовой систем!;.

Основная идея работы заключается в использовании вероятностного подхода и количественной характеристике надежности кногоогорной породной конструкции.

Задачи исследований. Поставленная цель обусловила необходимость исследования и разработки:

- теоретических основ прочностной надежности горнотехнических сооружений, образующееся при добыче руды камерно-столбовым! системами;

- обоснования моделей прочностной надежности ыногоопор-ных городных конструкций;

- моделей кагруяенности и прочности междукамерных целиков;

- методики оценки и прогнозирования устойчивости очистных выработокобразующихся' при камерно-столбовой системе разработки;

- исследования ползучести и длительной прочности мекду-камерных целиков;

- методов контроля за состоянием больших объемов тс сива горные пород при потере устойчивости или разрушении :,-:езду-какерных целиков;

- а'.етодов обеспечения высокой надежности и эффективности очистных работ при камерно-столбовой разработке в услови-

ях длительного существования густот.

Мдтоды исследований. Обобщение современных достижения науки и практики работы горнодобывающие предприятий, а также уникальных сооружений. При теоретических разработках отдельных положений проблеш приценялись методы теории вероятностей и надежности, ползучести и длительной прочности, кеханл-ки горных пород, теории сооружений, а такие метода математического .моделирования. Экспериментальные методы включали исследование процесса разрушения гортх пород в лабораторных и сахтньк условиях.

Научные положения, выносииые на защиту:

- выработанное пространство, в которой оставляются целики, рассматривается как многоопорная породная конструкция, качество функционирования которой оценивается вероятностью безотказной работы ее элементов;

- процессы деформирования и разрушения многоопорной породной конструкция претерпевают во времени четыре основные стадии: совместное деформирование целиков и налегающей толщи пород, разрушение в условиях ползучести, прогрессирующего и затем катастрофического разрушения;

- реальная жесткость неждукамерных целиков варьирует в больших пределах, но распределение давления на эти конструкции пород налегающей толами подчиняется детерминированным зависимостям;

- детерминированные методы расчета, применяемые при разработке проектов, неприемлемы для оценки прочности фактически оставлению: в выработанном пространстве целиков из-за большого разброса геометрических параметров;

- оценка к прогноз устойчивости очистных выработок проводится на основе подели прочностной надежности с учетом фактора времени я включает две основные характеристики случайной величины - средний коэффициент запаса прочности и его вариацию;

- применение метода геометризации для изучения геомеханических ситуаций позволяет получить дополнительную информацию о состоянии горнотехнических сооружения;

- при определенном соотношении горно-геологических параметров (мощности пород налегающей толщи, высоте выработанного пространства, коэффициенте разрыхления) в налегающей толще формируется свод предельного разрушения;

- контроль за механическим состоянием больших объемов тссива горных пород осуществляется методом акустической эмиссии с локацией мест возникновения повреждений и специальных маркшейдерско-геодезических наблюдений;

- эксплуатационная надежность горнотехнических сооружений обеспечивается посредством мероприятий, предотвращающих разрушение элементов горных выработок и обруаение земной поверхности, совершенствования методов маркшейдерского обслуживания очистных работ и подбора параметров камерно-столбозой системы разработки.

Научная новизна работы:

- модель прочностной надежности многоопорной породной конструкции, отличающаяся тем, что она основана на методах теории вероятностей и математической статистики и впервые используются две важнейшие статистические характеристики -средний -коэффициент запаса прочности и его вариация;

- путем математического моделирования нагруженности неоднородных столбчатых междукамерных целиков в выработках, окруженных кесткими опорами, установлено, что давление на них распределяется сложным образом и значительно отличается от расчетных нагрузок, определяемых по гипотезам полного веса столба пород или свода давления;

- метод определения нагрузок на неоднородные целики, расположенные в выработках неправильной формы, отличающийся тем, что нагрузка на блок учитывает жесткости целиков и налегающей толщи, а нагрурка на целик распределяется из соотношения их яесткостей;

- методика определения натурных параметров ползучести массива горных пород по данным длительных инструментальных наблюдений за сдвижением земной поверхности при добыче руды камерно-столбовой системой;

- обобщение многочисленных натурных данных о стадийнос-

ти разрушения больших: объемов массива горные город, отличающееся тем, что установлены закономерности формирования над очисткой горной выработкой свода предельного разрусекия;

- применение ;.:егода геометризации для изучения геомеха-ничгслих ситуаций при камерно-столбовой системе разработки ка основе двух моделей расположения целиков - дкфЗузкой, от-рака.'.-^ел "слабое" взаимодействие цедиков меаду собой и ;:у- _ мулятнзкоп, отра'капдеГ; "сильное" взаимодействие.

Сбоспоизннэсть достоверность научных: положений, зкзо-доо и рекомендаций, изложенных в диссертации, подтверждается:

- использование:,! принятых теоретически предпосылок, базирующихся па представлениях и методах строительной кзхаки-ни, мзхаиин горних пород, положениях теории вероятности и надежности;

- сопоставлением данные расчетов надежности по 117 участкам с натурными наблюдениями за состоянием выработанных пространств, расхождение в оценке их устойчивости но превклает

2 03;

- использованием при лабораторных исследованиях и математическом моделировании апробированиях: методик и вычислите л ып-сс методов;

- достаточно представительным и достоверным статистический материалом, используемым для определения параметров ползучести горных пород;

- положительным опытом использования разработанных методик, указаний, рекомендаций и авторе:::« свидетельств на изобретения на рудниках НПО ",;!!езкаэганцветмзт".

Лично автором:

- установлены закономерности процесса деформирования и разрушения массива горных пород пра камерно-столбовой системе разработки;

- обоснованы и разработаны методы оценки надежности горнотехнических сооружений, образующихся при добыче полезных ископаемых камерно-столбовой системой разработки;

- разработаны модели прочностной надежности мяогоопор-

ной геокеханичесной конструкции "целини-налегахцая толща по?

род" и частные модели, определение нагрузок на целики и их прочность;

- предложены катода геометризации слоккых геомоханичес-ккх ситуаций;

- разработан комплекс мероприятий по повышению и обеспечению надежности горнотехнических сооружений, который вкянчает способы укрепления разрукаюдкхся целиков и потолочин, ликвидации ослабленных участков, остилизацию параметров камерно-столбовой системы, совершенствозание методики марк-пейдерскгсс работ, создание на горнодобывающих предприятиях геомзханическоЯ службы;

- обоснованы и предложены вероятностные «одели накопления повреждений и методики контроля за состоянием больших объемов У-ассиза горных пород с использованием акустической эмиссии и деформометрического метода;

- проведена нормировка уровня устойчивости очистных горных гырабогок, образующихся при камэр.чо-столбовой системе разработки;

- разработана методика измерения продольных и поперечных деформаций целиков на больших базах;

- обоснованы додускк на смещение междукамерньк целикоз в изолированных и перекрывающихся залежах;

- оптимизирована параметра камерно-столбовой системы-разработки.

Практическая ценность работы состоит в разработке научно обоснованной методики оценки и прогнозирования устойчивости междукалерных целиков; экспертного метода выявления ослабленных участков, в совершенствовании параметров камер-ко-стол6оеой системы, разработке методики определения безопасной глубины, в разработке комплекса рекомендаций, который включает способы укрепления раз русалке с я целиков и потолочин, ликвидацию ослабленных участков, совершенствования методов маркиейдерског'о обслуживания очистных горных выработок.

Реализация работы. В результате выполнения диссертационной работы соискателем разработаны и внедрены в НПО "};!ез-

казганцветмет":

1. Рекомендация по укрепления столбчатых междукаморных целиков / Институт "Дяезказгакцвотмет", Джезказган. - 1931.

2. Указания по безопасного ведению горных работ на участках Джезказганского мееторо;кдения, склонных к горным ударам. - Институт горного дела АН КазССР. - Алма-Ата, 1535. -92 с.

3. Экспертный метод выявления ослабленных участков при разработке задекей какернкя* система (Методические указания). - Алма-Ата - Джезказган. - 1989. - 25 с.

4. ;,!етодические указания по контроля за оформлением и приемке целиков при добыче руды камерно-столбовой системой на рудниках НПО "Дтепказганцзетмот". - Алма-Ата - Джезказган, 1990. - 27 с.

5. .Методические указания по оценке и прогнозировании устойчивости мегкдукамсркых целиков. - Институт горного дела

ЛК РК. - Алма-Ата, 1592. - 48 с.

6. Устройство для задания направления горной выработке. - А.с. « 1266995.

Апообация работы. Основные положения диссертации докладывались на 1У Всесоюзном семинаре по аналитическим методам и' применению ЭВМ в механике горных пород (г.Новосибирск, 1982 г.); Всесоюзном семинаре "Теория и практика обоснования технологических решений при подземной разработке рудных месторождений" (г.Красноярск, 1983 г.); Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование подземной разработки месторождений руд черных и цветных металлов" (г.Алма-Ата, 1934 г.); У2 и IX Всесоюзных научных конференциях "Комплексное исследование физических свойств горных пород и процессов" (г.Москва, 1984, 1937 гг.); X Всесоюзной конференции "Физические процессы горного производства" (г.йэсква, 1991 г.); Всесоюзном на-учно-техническоы совещании "Научно-технические проблега повы-пешя эффективности работ к совершенствование маркшейдерской слунбы на горных предприятиях страны" (г.Свердловск, 1934 г.); П Всесоюзной иколе-семинаре "Физические основы прогнозирования разрушения горных пород" (г.Фрунзе, 1985 г.); У Региокаль-

ной конференции молодые ученых "Разработка и совершенствование способов и средств добычи и обогащения полезных ископаемых Кольского полуострова" (г.Апатиты, 1987 г.); I и П Всесоюзных семинарах "Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья" (г.Фрунзе, 193? г., Бишкек, 1551 г.); УП Юбилейной Уральской научно-технической конференции по системам подземной разработки руд цветных металлов (г.Свердловск, 1989 г.); Республиканской научно-практической конференции "Разработка научных основ комплексного освоения месторождений с учетом изменения минерально-сырьевой базы действующих рудников" (г.Алма-Ата, 1969 г.); IX Всесоюзной конференции по механике горных пород (г.Фруязе, 1989 г.); научно-технических совещаниях в НПО "йезказганцветмет" (г.Джезказган, 1979-1991 гг.); горно-технологической секции Ученого совета института горного дела АН Республики Казахстан (г.Алма-Ата, 1984-1990 гг.).

Публикации. ГЬ теме диссертации опубликовано 75 работ, из них 62 в издательствах и издающих организациях, рекомендуемых для апробации материалов докторских диссертаций.

Структура и об'чем работы. Диссертация состоит из введения, ¡лести разделов, заключения, списка использованной литературы из 249 наименований и шести приложений. Изложена на ¿.^страницах, включая 63 рисунка, 15 таблиц, приложение 37 страниц.

Автор внра-кает признательность научному консультанту академику НАН РК К.С.Ержанову и доктору технических наук Е.И.Рогову за проявленное внимание, ценные консультации и помощь в подготовке диссертации.

0СН03Н0Е СОДЗРЙАНЖ РАБОТЫ

Характерной особенностью камерно-столбозоГ; система разработки является то, что одновременно с добычей полезного ископаемого в массива горных пород образуются пустоты, в которых оставляется больссе количество столбчатых икгдукаиер-ных целиков (13Щ), в результате чего образуется кногзог.ор.чая

породная конструкция.

При длительном сроке существования выработанных пространств проявляется ползучесть, прочность пород снижается, что приводит к разрушению целиков различной интенсивности, а тагосе имеют место случаи массового разрушения мевдукаызр-ных целиков и обрушения налегающей толщи с выходом на земную поверхность. Известны случаи массового разрушения МЩ и обрушений налегающей толщи с выходом на земную поверхность на месторождениях лезказгана, ?.!иргалнисая, на рудниках Висневогорска, Хайдоркана, Кадамхая, на сланцевых пахтах Эстонии, на руднике Никитовского алебастрового комбината и Южно-Уральском бокситовом руднике.

;.ЬссоБые разрупения мэядукамерных целиков, особенно сопровождающиеся обручением земной поверхности, осложняют технологию ведения горных работ или призодят к авария:.!, что отрицательно сказывается на деятельности горнодобывающих предприятий.

Предотвратить обрушения земной поверхности крайне трудно и это связано с большим; затратами, но уменьшить ущерб от аварий вполне возможно. Зная место, вероятное время обручения и составив прогноз возможного развития процесса разрупения геомеханической конструкции можно заранее- к ним подготовиться и разработать соответствующие профилактические мероприятия.

Различным аспектам изучения механически процессов при отработке залежей камерными и камерно-столбовыми системами посвящены работы С.Г.Авершина, В.Я.Степанова, В.И.Борщ-Компо-нийца, Б.А.Вояьхина и З.С.Серолтана, Н.С.Еркагава, Ю.Н.Серегина и В.Ф.Смирнова, В.В.Кукова, Ц.О.Левиной, Ю.М.Либермана, З.Д.Галия, И.К.Протопопова и Ю.Н.Орлова, И.Я.Шсечника и В.И.Рыбасова, В.Р.Рахимова, К.З.гуппенейта, А.С.Усаченко и Г.ГМ^убца, Ю.И.Чабдаровой, Д.И.Шермана, Н.Г.Ялымова и 0.3. Рогожникова.

Установлено, что механизм деформирования и разрушения массива горных пород при системах с открытым выработанным пространством имеет свои особенности, обусловленные горно-

геологическими условиями конкретного месторождения, физико-механическими свойствами руды и вмещающих пород, параметрами системы и технологией добычи полезного ископаемого, но несмотря на отмеченные различия в нем можно зыделить четыре четко фиксируете стадии.

Первая стагия охватывает период ведения очистных работ, что сопровождается увеличением размеров выработанного пространства и происходит совместное деформирование меядукамер-ных целюсоз и калегаг-кцей толгци пород. Вторая стадия - после окончания очистных работ МлЦ и налегающая толца продолжают совместно деформироваться, что обусловлено ползучестью горных пород. На тех участках, где жесткость ?.КЦ понижена, кровля расслаивается и з массиве горных пород формируется свод естественного равновесия, а ККЦ переходят в предельное состояние, т.е. происходит разрушение в условиях ползучести. Третья стадия - прогрессирующего разрушения, так как в массиве горных пород непрерывно идут необратимые механические процессы, то неизбежно растут деформации целиков и прогибы налегающей тодди, в результате чего происходит массовое разрушение МКЦ к обрулениз пород налегающей толци с образованием свода естественного равновесия. Четвертая стадия - катастрофическое разрушение СЕода естественного равновесия.

Заявленный качественный механизм процесса деформирования к "разрушения массива горных пород показывает, что разрушение геомеханической конструкции "целики-налегаюцая толща" есть процесс, разЕИвакцкйся во времени, описать который единой механико-математической моделью затруднительно, ко можно оценить к контролировать ее отдельные дискретные состояния.

Большая изменчивость геометрических размеров целиков и физико-механических параметров горных пород и массивов обусловливают необходимость применения при проверочных расчетах прочности МКЦ вероятностно-статистических методов, а для оценки устойчивости ГШ "целики-нглегагадая толща пород" методов теории технической надежности, в которой сформулированы обцие принципы и подходы к расчету механических сис-

12

тек, ко для каждого вида систем разрабатываются свои методы с учетом их особенностей функционирования. Особое место среди них занимают уникальные сооружения, такие как гидроэлектростанции, высотные здания, портовые сооружения, АЭС и др. К уникальным также относятся и горнотехнические сооружения.

В последние годы в теории надежности сформировалось и выделилось в самостоятельное направление - прочностная надежность, под которой понимается отсутствие отказоз, связанных с разрушением или недоцусткмыми деформациями элементов конструкций. 3 качестве количественной характеристики прочностной надежности используется вероятность разрушения- (или вероятность безотказной работы) и "средние" запасы прочности.

Основным принципом проектирования и расчета механических систем, к которым относятся и горнотехнические сооружения, является обеспечение их неразрушимости по предельному состояния. Детерминированное условие неразрушимости записывается в виде уравнения

п - О/Ыл (I)

где Я - коэффициент запаса прочности; 0 к № - соответственно прочность и нагрузка на целик.

Надежность конструкции устанавливается как вероятность, того, что за время эксплуатации определяющий параметр не превысит допустимого предела

р = р(л >/) (2)

Наховдение вероятности безотказной работы, как отмечается многими, даке на стадии проектирования представляет весьма сложную задачу, еще более сложно определить надежность реального сооружения. Имеющиеся детерминированные модели поззоляют рассчитать размеры целиков, но степень их надежности не определяет и не пригодны для изучения надежности реальной геомеханической конструкции, поэтому очевидна необходимость в разработке моделей прочностной надежности многоопорных геомеханических конструкций, отражающих специфику

их функционирования.

Модели прочностной надежности, особенно уникальных сооружений, разрабатываю? на основе модели "нагрузка-прочность" , в которой нагрузка и прочность рассматриваются как случайные величины (Н.С.Стрелецкий, А.Р.Енаницын, В.В.Болотин) и модели прочностной надежности, в которой коэффициент запаса рассматривается как случайная величина (К.Капур, Л. Ламберсон). Учитывая то, что геомеханическая конструкция "целики-налегавщая толца" является многоопорной и содертат большое число однородных элементов наиболее удобной для практического использования, как показали исследования, является модель прочностной надежности, основанная на рассмотрении коэффициента запаса прочности как случайной величины.

В результате совместного влияния ряда неблагоприятных горно-геологических факторов и производственно-технологических причин размеры целиков варьируют в больших пределах, в результате чего они имеют различную жесткость и несудую способность, что обусловливает к изменчивость запаса прочности, т.е. коэффициент запаса прочности является случайной величиной, характеризуемой средним значением П и дисперсией (среднеквадрагическим отклонением <5"п и коэффициентом вариации Ул~ 6л /П )• Коэффициент запаса целика определяется из условия прочности (I).

Вероятность того, что за время эксплуатации определяющий параметр - коэффициент запаса прочности не превысит до-цустимого предела, т.е. Р — р (п>/) установлена, используя неравенство Чебыпева

Р = 1 -

_" ' п_

+ (п-!)*- .

где - предельная энергия при условно-мгновенном нагру-

жении; 1/3л - предельная энергия, накапливаемая в процессе длительного нагружегая.

Предельная энергия при условно-мгновенном нагруяении определяется соотношением

и„г<>*/2£> (12)

где (Хж - прочность пород при упругом нагружении.

Накапливаемая в процессе длительного нагрукения предельная энергия определяется выражением

и3л = (13)

где (эзл - прочность горных пород при длительном нагру;кении; £(±) - модуль упругости горных пород в момент времени

Дли описания деформаций горных пород во времен;: использовано выражение, предложенное Я.С.Еркановым

где ¿¿¿) - деформация в момент времени £ ; б"0 - напряжение, возникающее в момент времени £ ; и <5" - параметры ползучести; £ - время.

Используя (12), (13) и (14) получено выражение для определения длительной прочности горных пород

^Л = ,/ / . ,.=Г (15)

' /-с*. Ь- *

Уравнение (15) описывает изменение длительной прочности горных пород, что позволяет по известным параметрам ползучести рассчитывать прочность пород в любой момент времени. В (15) выделим второй сомножитель и обозначим его

V

К-с - ,- ^ , ^ Г (16)

*

Коэффициент по своему физическое смыслу является параметром, характеризующим изменение прочности горных пород по времени, а используя условие прочности целика по допуска-

19

емому напряжению С1) показано, что коэффициент запаса прочности во времени равен

где П0 - коэффициент запаса прочности в начальный момент времени- Или заменяя ^гв уравнении (17) его значением (16) получим выражение, описывающее изменение коэффициента запаса во времени

пг= ■/ * ^тТ7 ■' *

Кз (4) видно, что надежность целиков определяется в начальный момент, но известно, что эксплуатация любого сооружения (конструкции) происходит во времени, следовательно, и прогнозирование надегкности целиков необходимо проводить с учетом фактора времени.

Подставляя в (4) вместо П (18) и проведя необходимые преобразования, получим уравнение вида

Р = /-' --Г5-^ ". -ГТг"9'

•где Рс - надезсность группы кеждукамерных целиков в момент времени t , при незатухающей ползучести.

Как показали проведенные исследования, если деформирование горшх пород описывается зависимостью

(20)

то уравнение надежности в момент времени / при затухающей ползучести -будет иметь вид ^ |У1

надежно /дет имз1

р: = / -

/7 ' К

где в , -А. - параметры ползучести; <? - основание натуральных логарифмов. :

Достоверность и надежность результатов расчета по формулам (19) и (21) во многом зависит от точности определения реологических параметров, которые обычно устанавливаются по результатам испытания образцов горных пород в лабораторных условиях на сжатие или изгиб и принимаются как реологические параметры массива горных пород.

С целью получения более достоверных данных о параметрах ползучести массива горных пород разработана методика их определения по данным инструментальных наблюдения за сдвижением земной поверхности при отработке залежей камерно-столбовой системой.

При отработке обширных залежей, особенно при соотношении н/Л , ШЦ находятся в условиях полной подработки и поэтов можно считать, что ЬКЦ, расположенные з центре панели, будут нагружены полным весом столба пород, и находятся они в условиях нагружения, аналогичных испытанию образцов горных пород з лабораторных условиях на одноосное сжатие.

Второй вид нагружения в натурных условиях, аналогичных испытанию балочек на изгиб, реализуется если в выработанном пространстве произошло массовое разрушение МКЦ или они потеряли несущую способность, а в налегающей толще сформировался свод естественного равновесия.

Если на земной поверхности имеются наблюдательные станции за ¿движением земной поверхности, то можно определить параметры ползучести целиков, исходя из условия совместимости деформаций ГОД и налегающей толщи.

Разработанная методика была использована для определения параметров ползучести массива гор!-!ых пород Иезказганско-го месторождения. Параметры ползучести горных пород определены по методике, разработанной Й.С.Ержановым и выявлено два режима ползучести: незатухающая и затухающая. Установлено, что незатухающая ползучесть проявляется в основном (около ВО%) при глубине отработки залежей более 100 и и высоте выработанного пространства более 8-10 м. При глубине 100 и менее метров к высото менее 8-10 м процесс деформирования со временем будет затухать или вообще прекратится. 1Ъ-

лечены средние значения параметров ползучести - = 0,47; О= 0,025 нес. -1; 1 = 0,59; в = 0,036.

По результатам расчета надежности МКЦ производится оценка устойчивости выработанных пространств, при этом весьма важный моментом является назначение нормированной надежности. На, основании вероятностно-статистических расчетов, учкты-ваяцих неоднородность горже пород, вариации нагрузки, пог-репностей определения физико-мсхакических констант, установлено, что оптимальное значение коэффициента запаса прочности будет от 1,51 до 2,03, а коэффициент вариации Уц = 0,15. Приняв эти значения коэффициента запаса прочности и его вариации за оптимальные по (4) рассчитаны соответствующие уровни надежности и составлена интервальная шкала для оценки устойчивости выработанных пространств.

Оценка устойчивости выработанных пространств

Кате-;Степень ус-гория{тойчивости

Надежность, ; Расчетные величины

!коэффициент!коэффици-!запаса про-!ент вариа-_! чности_!ции_

I устойчивые более 0,920 более 2,0- 0,15

П средней устой- от 0,830 от 1,5 до 0,15

чивости до 0,920 2,0

И не устойчивые менее 0,830 менее 1,5 0,15

. Количественные методы дают общую интегральную оценку устойчивости очистных горных выработок, но некоторые геомеханические ситуации можно выявить и оценить, используя методы геометрии недр.

Ццея геометризации геомеханических ситуаций состоит в том, чтобы вскрыть физические особенности, характеризующие силовое взаимодействие МКЦ с налегающей толщей пород, которые невозможно выязить аналитическим расчетом. Для этой цели используются две модели возмокного расположения целиков в очистной выработке с параметрами выходящими за предельные диффузная и кумулятивная (рис.2). Первый тип модели отражает "слабое" взаимодействие целиков, второй - "сильное" - локальное. Например, при расположении МКЦ с .низким коэффици-

ентом запаса прочности по кумулятивной модели, вероятность взаимного разрушения МКЦ значительно вьгае, чем при диффузной модели с тем же количеством ШЦ,- имеющим низкий коэффициент запаса прочности.

□ □ □ □

□ □ □ □

□ □ □ п

□ 6' □ □

□ □ □ □

□ □ □ О

□ □ □ □

□ □ п □

□ □ □

□ □

Рис.2. Модели расположения целиков

а - диффузная, б - кумулятивная, I - целики потерявшие несущую способность

Весьма важным является вопрос моделирования процесса разрушения ККЦ, особенно в выработках с пониженной устойчивостью. Моделирование процесса разрушения целиков производится -графо-аналитическим способом в следующей последовательности. На основе вероятностной оценки выделяются целики, которые могут разрушиться в первую очередь. При диффузной модели это будут целики, расположенные в центральной части панели, а при кумулятивной - вся локальная группа целиков. Затем производится расчет прочности МКЦ в предположении, что выделенные группы целиков разрушались и производится следующая оценка геомеханической обстановки в такой же последовательности. Геометрлзация процесса разруаения позволяет построить вероятную траекторию движения их фронта разрушения.

Устойчивость очистных горных выработок южно также оценивать на стадии планирования объемов добычи с учетом развития очистных работ. В этом случае в расчет надежности

вводятся те целики, которые будут оформлены в период планируемого к отработке участка. ;

Моделирование геомеханической ситуации при отработке барьерных целиков заключается в оценке устойчивости выработанного пространства, состоящего из очистных выработок, примыкающих к барьерному цел:геу, ко при этом в расчет надежности включаются междукамерные целики, которые предполагается оставить при частичной отработке барьерного целика.

Сочетание количественного (расчет надежности МКЦ) и качественного (геометризация геомеханических ситуаций) методов позволяет значительно повысить достоверность оценки и прогноза устойчивости очистных горных выработок.

Выявленные закономерности процесса деформирования и разрушения массива горных пород при добыче полезного ископаемого камерно-столбовой системой разработки указывают на необходимость перехода от пассивных наблюдений за негативными проявлениями горного давления и фиксации их последствий к созданию на горнодобывающих предприятиях геомеханического мониторинга, который может аффективно функционировать только лишь на основе научно обоснованных методов оценки и прогнозирования устойчивости междукамерных целиков и эффективных методов контроля за напряженно-деформированным состоянием налегающей толщи пород и использующих наряду с традиционными деформометрическими (маркшейдерско-геодези-ческими) современные геофизические.

Использование геофизических методов и современной геофизической аппаратуры позволяет разработать автоматизированные системы контроля геомеханических ситуаций (АСКГ13С), особенно опасных в отношении самопроизвольного, внезапного обрушения налегающей толщи пород с выходом на земную поверхность. Но применение АСКГМЗ на участках, где выработанное пространство существует длительное время малоэффективно, так как изменение состояния массива горных выработок оценивается только относительно ко времени установки регистрирующей аппаратуры и неизвестна предистория нагружения элементов горных выработок.

Контроль с помодья автоматизированных систем может быть реализозан только в том случае, если установлены критерии, характеризующие переход массива горных пород в предельное состояние. Для контроля, за состоянием налегающей толщи пород разработаны вероятностные физические модели качественно характеризующие процесс накопления повреждений в массиве горных пород, расположенного над очистной выработкой (рис. ЗК

Рис.3. Модели накопления повреждений

1 - случайное рас по лож еже. повреждений по объему,

2 - то же в плоскости, 3 - фиксируется фронт раз-

руиения.

Первая модель со случайным и равномерным расположением повреждений по объему характеризует естественное состояние налегающей толщи, которое можно оценивать как устойчивое. Зо второй'модели повреждения располагаются в определенной плоскости и поэтому можо ожидать слияния повреждений к образования магистр,альной тредины. Третьей - моделируется рад витке магистральных трещин с явно фиксируемым фронтом разрушения.

Гюявлетэ в массива горны* пород нескольких плоскостей ослабления приводит к формированию блоков, которые могут обрушиться в выработанное пространство. Приняв в каче-

стве критерия устойчивости эти модели разрушения массива горных пород, АСКГШ должна разрабатываться га основе использования акустической эмиссии и локации мест возникновения импульсов, что позволит установить расположение плоскостей разрупения в массиве горных пород и, следовательно, оценивать устойчивость налегающей толщи и прогнозировать возможное время обрушения и объемы обрученных пород.

С целью установления критериев предельного состояния, а также акустической эму.ссии и параметров акустических импульсов разрушения, необходимых для создания приборов и автоматизированной системы контроля за состоянием целиков и налегающей толци пород, изучен процесс разрушения основных типов пород йезказганского месторождения (серого рудного и безрудного и красного песчаников).

Исследовался процесс разрушения горных пород в условиях жесткого циклического нагружения, при принудительном обрушении кусков породы с кровли выработок и естественного отделения после взрывных работ.

Для проведения исследования в условиях жесткого нагру-жения цилиндрических образцов было разработано специальное устройство и комплект аппаратуры, позволяющий синхронно регистрировать нагрузку, продольные и поперечные деформации и акустическую эмиссию, а для проведения исследований в шахтных условиях был разработан комплект аппаратуры, который позволял в автоматическом режиме регистрировать акустическую эмиссию.

Лабораторные и яахтнке исследования показывают, что существуют общие закономерности процесса разрушения горных пород. Установлено, что частота появления трещин увеличивается при приближении к моменту полного разрушения, что подтверждается как результатами лабораторных, так и шахтных исследований. Важно отметить, что при испытании образцов при достижении предкрптических напряжений интенсивность АЭ несколько падает. Шахтные исследования также показали, что перед обрушением пород наблюдается "затишье". Общим является также понижение максимума импульсного спектра, фи лабораторных ис-

следованиях понижение спектра при приближении к моменту полного разрушения достигло 7СГо.

Разработан безрепорнкй способ наблюдений за сдвижением земной поверхности и устройство, которое состоит из подвесной рейки укрепленной на треножной пирамиде. Устройство устанавливается в мульде сдвижения над очистными выработками, в которых целики потеряли несущую способность или разруси-лись, что позволяет длительно вести наблюдения за сдвижением земной поверхности, при этом обеспечивается безопасность работ, так как наблюдатель находится за пределами .чульды сдвижения.

Для повышения и обеспечения надежности многооперных геомеханических конструкций разработан комплекс следующих мероприятий: методы укрепления разрушающихся целиков и потолочин, в результате чего восстанавливается или повышается юс несущая способность; способ ликвидации ослабленных участков, опасных в отношении внезапного обрушения земной поверхности; оптимизация конструктивных параметров камерно-столбовой системы и совершенствование и повышение качества маркшейдерского обслуживания.

¡.'ногие практические вопросы решаются на основе таких геомеханических закономерностей как предельный пролет выработки и свод естественного равновесия. Известно, что при достижений очистной выработкой предельного пролета над ней образуется свод естественного равновесия, который иногда также называют сводом обрушения, но с течением времени прочность пород снижается и поэтому происходит постепенное разрушение свода естестзскного равновесия. В определенных гор-но-геологичзских условиях разрушение налегающей толщи может прекратиться и не достигнет земной поверхности. С физической точки зрения это объясняется тем, что при разруиении горные породы увеличивают свой объем и, если мощность покрывающей толщи достаточно велика, то произойдет самоподпор (подбури-вание! массива по некоторому своду, который можно назвать сводом предельного разрушения (СГР).

3 результате построения механико-математической модели процесса разрушения массива горных пород над очистной горной

выработкой установлено, что высота свода предельного разру пения Еп определяется выражением

, _ ^ ¡1 Ь„ -

х

г

(22)

где

коэффициент формы свода, количественно характери-

зующий форму свода предельного разрушения (1,0 ^ ^ 1,5); А - высота выработки; <*у> - коэффициент разрыхления.

Ка основе установленной зависимости (22) можно решать некоторые практические вопросы, а именно: определять безопасную глубину разработки и целенаправленно управлять разрушением массива горных пород в заданной области и тем самым предотвращать внезапные обруаекия земной поверхности. Безопасная глубина разработки определяется по форк^уле

и - А'с ^ /7 /у - У

где Ли.- коэффициент извлечения.

Схема ликвидации ослабленных участков приведена на рис. 4.

_

л 1 ;; ; ;; / /1 лл >ш~

(23)

Рис.4, Схема ликвидации ослабленного участка I - залежь, 2 - налегающая толща пород, 3 - закладка, 4 - разрушенные породы-, 5 - свод предельного разрушения, 6 - предохранительная потолочина

Толщина необходимого слоя закладки - А определяется А — Ь -/)п • Ери толщине предохранительной /77= О. / Нг предельная высота выработанного

. 28

из условия потолочины

пространства примет вид

Ьп = (24)

Для безопасного ведения очистных горных работ в условиях интенсивной отработки месторождений камерно-столбозой и длительным сроком существования пустот необходима достоверная информация о состоянии выработанного пространства, что обусловливает необходимость повышения качества маркшейдерского обслуживания.

¡■Сак показывает практический опыт с технологической точки зрения наиболее оптимальными являются междукамерные целики е форме параллелепипеда. Бри оформлении целиков с плоским боковыми поперхностями упрощается контроль за их оформлением. Разработана методика и устройство для задания направления в очистных горных выработках большой высоты, обоснованы допуски на смещение целиков как з изолированных панелях, так и при отработке перекрывающихся залежей. Допустимые смещения при отработке перекрывающихся залежей определяются по формуле

д, = оытМ Ун

где '- допустимое смещение целика; /Т) - толщина мезсдука-мерной потолочины; ^ - крепость пород; - средний диаметр целиков, расположенных в перекрывающихся залежах; Н - глубина разработки.

Возможности имеющихся на рудниках слукб (маркшейдерской, геологической) не обеспечивают требуемой полноты и оперативности решения геомеханических задач, поэтому необходимо на горнодобывающих предприятиях, где применяется камерно-столбовая система разработки создавать специальные подразделения - геомоханическув службу, которая должна реиать теку- ' щие геомеханические задачи, а в особо ответственных случаях обращаться к соответствующим научно-исследовательским организациям.

Достоверность методики расчета надежности МКЦ установлена путем сравнения многочисленных практических расчетов выполненных в период с IS82 по 19Э2 гг. с натурными наблюдениями. Проведены расчеты по 117 участкам, расположенных в различные мостах на рудниках НЮ "Жезказганцветкзт" и имеющих различную степень устойчивости. Сходимость результатов расчзта с оценкой устойчивости, выполненных по данным натурных наблюдений составила 82$.

1,'етодическке указания по оценке и прогнозированию устойчивости мэждукамерных целикоз применяются яри проведении практических расчетов на рудниках НПО "Жезказганцветмет" с 1982 г. и по настоящее зремя. Результаты расчетов используются для составления технологических регламентов и проектов на доработку запасов в сложных горно-геологических условиях, из барьерных и панельных: целикоз и при отработке залежей в восходящем порядке.

Экономический эффект от внедрения научно-технических разработок составил 27,7 млн.рублей (в ценах 1990 г.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получено решение крупной научно-технической пробле.\ы создания теоретических основ прочностной надежности многоопорных породных конструкций, на основе которого разработаны методы оценки, контроля и повышения надежности горнотехнически сооружений, создающихся при камерно-столбовой системе разработки полезных ископаемых. Она имеет важное народнохозяйственное значение, так как позволяет обеспечить более безопасное ведение очистных горных работ, предотвратить внезапное обрушение налегающей толщи пород и снизить потери полезного ископаемого.

Основные результаты выполненных исследований заключаются в следующем:

I. фтеы обобщения результатов исследований, относящих-•ся к отработке залекей камерно-столбовой системой разработки, натурным наблюдениям за состоянием выработанного пространст-

Da и сдвиганием земной поверхности, выявлены Качественные закономерности процесс а деформирования и разрунокйя мнОгоопорной породной конструкции "целики-налегаюцая толща пород", в которой выделены четыре стадии: совместного деформирования целиков и налегающей толщи пород, разрушения в условиях ползучести толщи, прогрессирующего разрушегая,- заж^вайф'гося Четвертой стадией - катастрофическим разрушением«

2. Установлено, что в определенных гОрНо-тЁОЛО'ГМЧйсййх условиях в налегающей толще формируется свод предельного разрушения (контур ненарушенного массива горных пород), гЛ которому происходит само подпор разрыхленной массой и дальнейшее разрушение массива прекращается.

3. Рассматривая коэффициент запаса прочности как случайную зелкчину, построена математическая модель прочностной надежности группа мехдукамерних целиков, устанавливающая связь между вероятностью безотказной работы и за&Шп&Ш ст'й-тястическими характеристиками - средним значением Коэффициента запаса прочности и его вариацией.

4. Разработана методика оценки и прогнозирования устойчивости локальны/ групп йездукамерных целиков с: у<г&?Ш фйк'-гбра бремени и проведен© нормирование их прочисткой надёжности, ría основе Ееро-ятнбстко-статкстической оценки неоднородности материала целика и его геометрических параметров,- погрешности определения механических параметров горных- пород и массива установлено, что оптимальное значение коэффициента- запаса прочности- целика находится в интервале от' 1,51 до 2-,'ОЗу

а его- вариация равна 0,15, Рассчитана Нормативная надежнбсЯь-и трехкатегорийкая шкала, устойчивости очистных ropíÉnc в'грабб-ток.

5. Показано, что применение метода геокетризаций для изучения геомохаиичэских ситуаций позволяет моделировать процесс разрушения целикоз з очистной горной выработке,- отработку барьерных или. шиельньвс целикоз и' оценивать геомеханпчес-пую ситуации при' планировании развития очистных" работ.-

6. Разработ&га методика опрэдележгя натурных параметров-голзучсстп ьпсскла горных пород- по- даг-ппл.; ипстру'мет'йдыях

наблюдений за сдвижением земной поверхности. Установлено, что при деформировании массива горных пород Жэзказганского месторождения проявляется как незатухающая, так к затухающая ползучесть. Определены соответствующие параметры ползучести. Установлено, что деформация массива горных пород в зависимости от горно-геологических условий описывается уравнением теории наследственности с абелевым или экспоненциальным ядром.

7. Используя энергетический критерий разрушения в рамках линейной теории наследственной ползучести горных пород дана оценка зависимостей изменения длительной прочности горных пород и коэффициента запаса прочности междукаморных целиков с течением времени.

8. Разработаны вероятностные модели накопления повреждений и разрушения массива -горных пород больших объемов, на основании которых с использованием метода акустической эмиссии возможно осуществить контроль за поведением налегающей толщи при потере устойчивости или разрушении целиков.

9. Разработаны методики высокоточных измерений вертикальных и поперечных деформаций целиков на больших базах и испытания образцов горных пород в условиях жесткого циклического нагружения с синхронной регистрацией нагрузки, поперечных и продольных деформаций и акустической эмиссии.

10. Разработан комплекс мер повышения геомсханичсской надежности камерно-столбовой системы разработки, как-то: способы укрепления разрушающихся целиков и потолочин, ликвидации ослабленных участков, совершенствование маркшейдерского обслуживания, отработки перекрывающихся залежей в восходящем порядке и специальные метода наблюдений за сдвижением земной поверхности.

11. Научно-технические разработки соискателя внедрены в НПО "Жезказганцветмет" с экономическим эффектом 27,7 млн. рублей (в ценах 1990 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

I. ГЬпов В.Н. Повышение несущей способности междукамерных целиков // Горный журнал. - 1982. - № 3. - С.47-49.

32

2. ГЬпсз В.Н. Определение нагрузок на междукамерные целики // Аналитические методы и применение ЭВМ в механике горньгс пород / Сб.каучних трудов // Ин-т горного дела СО АН СССР. - Новосибирск, 1932. - С.47-48.

3. Борщ-Компониец З.И., Попов З.Н., Кризоручко В.И. Исследование параметров при разрушении горных пород в лабораторные и шахтных условиях // Изв.Вузов. Геология и разведка. - 1983. - 12. - С.92-94.

4. Гопов В.К., Щербакова Т.П. Надежность группы мекду-камерннх целиков // Комплексное использование минерального сырья. - 1933. - ;,< 4. - С.6-8.

5. Чабдароза Ю.И., Попов В.Н. Определение несущзй способности столбчатых мекдукамерных целиков в условиях Джезказгана // Комплексное использование минерального сырья. -1933. - 9. - С.9-12.

6. Погюз В.Н. Механизм разрушения налегающей толщи пород в условиях Джезказганского дэсторождения // Совершенствование подземной разработки Джезказганского месторождения / Труды / Институт, горного дела АН КазССР. - 1984. -

Т.62. - С.125-132.

7. Попов В.Н. Совершенствование методики маркшейдерского обслуживания очистных работ при камерно-столбовой системе разработки // Научно-технические проблемы повышения эффективности работ и совершенствования маркшейдерской службы на горные предприятиях страны: Тез.докл. Всесоюзн.научно-техн. совещание 23-25 мая 1904 г. / Свердловский горный ин-т, - Свердловск, 1934. - С.14-15.

8. Гвг.ов В.Н. Геометризация геомеханической ситуации при камерно-столбовой системе разработки // Научно-технические проблема повкаекия эффективности работ и совершенствование маршейдерской службы на горных предприятиях страны: Тез.докл. Всесоюзн.научно-техн. совещание 23-25 мая 1984 г. / Свердловский горный ин-т. - Свердловск, 1984. - С.52-54.

9. Полов З.Н. Добыча руды камерно-столбовой системой в сложных горно-геологических условиях // Оптимизация параметров технологии подземных рудников / Сб.науч.трудов/ Инсти-

33

тут горного дела СО АН СССР. - Новосибирск, 1984. - С. 94105.

10. Попов З.Н., Щербакова Т.П. Оценка прочности группы меэдукакернкх целиков // Комплексное использование минерального сырья. - 1984. - II. - С.3-5.

11. Попов В.К. Иатемагическая модель надежности междука-мернья целиков с учетом фактора времени // Комплексное использование минерального сырья. - 1963. - - С.3-5.

12. А.с. 1266995 СССР, Е 21 Д ГЗ/4. Устройство для задания направления горкой выработке / В.Н.По поз. - 1986. -2 с.

13. ГЬпов З.Н. Оценка гоомехаиической ситуации в очистной панели при добыче руды камерно-столбовой системой // Совершенствование подземной разработки месторождений руд черных и цветных металлов: 1атер.Всесопз.научно-техн.конф. 2628 сентября 1934 г. - Алма-Ата: Наука, 1986. - С.240-241.

14. Попов З.Н. Нагруженность междукамерных целиков разной жесткости // Комплексное использование минерального сырья. - 1936. - };> 7. - С .15-18.

15. Попов В.Н. Повышение качества маркшейдерского обслуживания очистных работ при камерно-столбовой системе разработки // Изв.Вузов. Горный журнал.- 1936. - 10. - С.33-36.

16. Попов В.Н., Нугманов К.Х., Файдель Э.В. Повышение устойчивости выработанных пространств при камерно-столбовой системе разработки // Совершенствование подземной разработки месторождений черных и цветных металлов: Мат.Всесоюз.научно-техн.конф, 26-28 сентября 1984 г. - Алма-Ата: Наука, 1986. -С.241-244.

17. Попов В.Н. Оптимальный коэффициент запаса прочности междукамерных целиков // Комплексное использование минерального сырья. - 1987. - и 2. - С.7-11.

18. Шгов В.Н. Методика расчета надежности геомохашшес-кой конструкции "целик-потолочииа" // Комплексное использование минерального сырья. - 1987. - ],» 3. С.33-35.

19. Попов В.Н. Достоверность оценки устойчивости между-камерных целиков. - Изв.Вузов. Горный журнал. - 1987. -

№ 7. - С.29-33.

20. Попов З.Н. Инженерный метод определения нагрузок на столбчатые междукамерные целики // Горный журнал. - 1989. -.V- 2. - С.55-57.

21. Попов В.Н. Комплексная технология отработки пологих и наклонных залежей с локальным обрушением .налегающей толщи // Разработка научных основ комплексного освоения месторождений с учетом изменения шнерально-сырьевой добычи действующи рудников: Тез.докл.Республ.научно-практ.конф. 21-23 июня 1989 г. - Алма-Ата, 1989. - С.50-51.

22. Пзпоэ В.Н.Теоретические основы определения безопасной грубини разработки при камерно-столбовой системе // Комплексное использование минерального сырья. - 1989. - № 4. -С.16-20.

23. Попов В.Н.Теоретические основы оценки и прогнозирования устойчивости выработанных пространств, образующтася при камерно-столбовой системе // Напряженное состояние массивов горных пород и управление горным давлением: Мат. IX Все-союз.конф. по механике горних пород, г.Фрунзе, 3-5 октября 1939г. - Бишкек: Млим, 1990. - С.541-521.

24. Попов В.Н., Нугманов К.Х., Танжариков П.А. Оценка прочности целиков с учетом фактора времени // Комплексное использование минерального сырья. - 1990. - № I. - С.24-27.

25. Причины и механизм разрушения междукамерных целиков и повышение устойчивости выработанных пространств / К.Х.Цуг-манов, В.Н.Попов, Э.В.Файдель, В.Г.Яковенко // Напряженное состояние массивов горных пород и управление горным давлением" !/ат. IX Всесоюз.конф. по механике горных пород, г.Фрунзе, 3-5 октября, 1989 г. - Бишкек: Илим, 1990. - С.384-390.

26. Попов В.Н. Некоторые закономерности процесса разрушения массива горных пород и их практическое использование // Проблемы разраб.полезных ископ. в условиях высокогорья: Тез. докл. Ш Всесоюз. семинар 16-19 декабря 1991 г. - Бишкек, 1991. - 4.1. - С.39-40.

27. Попов В.Н., Нугманов К.Х., Канафин Р.К. Моделирование гзомеханическнх ситуаций при добыче руды камерно-столбо-пой системой // Физические процессы горного производства: Тез.

докл. X Всесоюз.науч.конф. Вузов СССР с участием научно-исследовательских институтов 29-31 января 1991 г. - М., 1991. -С.49.

28. Способ управления горным давлением: Ш4 Е 21 С 41/06 / В.Н.Попов - Положительное решение о выдаче авторского свидетельства 03 марта ,1992 г.

29. Попов В.Н., Джапаев С.К., Канафин Р.К. Мэдель нагрузки на групцу междукамерньк целиков // Комплексное использовать шнерального сырья. - 1992. - "Г- 12. - С.10-15.