Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
технических наук: 25.00.20 – Геомеханика, разрушение горных
пород,
рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика. — Читинский государственный университет. — Москва, 2009. — 58 с. Научный консультант — доктор технических наук, профессор Демин А.М. Цель работы. Повышение эффективности и безопасности работ на угольных разрезах и породных отвалах за счет использования оперативной информации об изменениях параметров физико-механических свойств горных пород и геомеханического состояния массивов.
Научная новизна работы заключается в получении новых знаний и представлений о механизме деформирования природных и техногенных массивов горных пород и развитии методологических основ геомеханического обеспечения процесса открытой угледобычи, касающихся оценки изменения физико-механических свойств пород в природных и техногенных массивах, их напряженного состояния и деформируемости.
Выполненные исследования позволили получить следующие новые научные результаты:
предложены, обоснованы и разработаны концепция и система геомониторинга в процессе открытых горных работ, позволяющая установить принципиальные различия между геомеханическими условиями этапов открытой угледобычи;
разработаны методология и новые многофункциональные технические средства оперативной оценки свойств горных пород в массиве на разных этапах открытых горных работ с учетом изменяющихся условий;
установлены зависимости глубины выхода потенциальной поверхности разрушения массива на вертикальную грань нагруженного уступа от параметров прочности пород;
разработана методика прямого измерения напряжений в техногенных массивах пород, позволяющая учитывать поведение измерительного прибора в условиях сложного напряженного состояния и возможность оценки напряжений по различным направлениям;
установлены закономерности изменения параметров напряженно-деформированного состояния массивов горных пород, в том числе и техногенных, нагруженных горнотранспортным оборудованием;
установлены закономерности изменения показателей механических свойств горных пород в связи с трансформацией напряженного состояния породного массива, возникновением в нем градиентов напора и характером нагружения;
разработаны методики прогнозирования деформаций техногенных массивов горных пород, взаимодействующих с горнотранспортным оборудованием с оценкой надежности полученных результатов.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что её научные положения, методы, исследовательская аппаратура, методические подходы и полученные результаты исследований позволяют комплексно решать проблему оценки трансформации свойств пород в процессе открытой угледобычи с учетом изменяющихся горно-геологических условий и напряженно-деформированного состояния массива и тем самым повысить эффективность и безопасность открытых горных работ.
Их реализация способствовала и позволила:
снять неопределенность значительной части информации о свойствах пород и повысить ее качество в процессе отработки Уртуйского угольного разреза;
разработать и использовать в производстве «Руководящие технические материалы. – Параметры формирования отвалов «Восточный» и «Внутренний» на разрезе «Уртуйский», утвержденные Управлением Госгортехнадзора РФ по Читинской области;
разработать и реализовать «Проект по развитию горных работ разреза «Уртуйский» до 2010 г.;
обеспечить рациональное использование трудовых и материальных ресурсов в процессе добычи угля на Уртуйском угольном разрезе. Общий экономический эффект от внедрения научно-технических разработок в ценах 2009 г. составил более 500 млн руб.;
участвовать в оценке воздействий на окружающую среду, экспертизе и обосновании технических решений реконструкции Восточного и Харанорского угольных разрезов;
выполнить количественную оценку параметров физико-механических свойств горных пород объектов ЗАО «Рудник Апрелково» и Хара-Шибирского сурьмяного комбината;
повысить надежность исходной информации о свойствах пород оползневых склонов объектов автомобильного и железнодорожного транспорта федерального значения для последующей разработки противооползневых мероприятий (Забайкальский край, Амурская область);
модернизировать курс лекций и практических занятий по дисциплине «Механика горных пород» в Читинском государственном университете.
рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика. — Читинский государственный университет. — Москва, 2009. — 58 с. Научный консультант — доктор технических наук, профессор Демин А.М. Цель работы. Повышение эффективности и безопасности работ на угольных разрезах и породных отвалах за счет использования оперативной информации об изменениях параметров физико-механических свойств горных пород и геомеханического состояния массивов.
Научная новизна работы заключается в получении новых знаний и представлений о механизме деформирования природных и техногенных массивов горных пород и развитии методологических основ геомеханического обеспечения процесса открытой угледобычи, касающихся оценки изменения физико-механических свойств пород в природных и техногенных массивах, их напряженного состояния и деформируемости.
Выполненные исследования позволили получить следующие новые научные результаты:
предложены, обоснованы и разработаны концепция и система геомониторинга в процессе открытых горных работ, позволяющая установить принципиальные различия между геомеханическими условиями этапов открытой угледобычи;
разработаны методология и новые многофункциональные технические средства оперативной оценки свойств горных пород в массиве на разных этапах открытых горных работ с учетом изменяющихся условий;
установлены зависимости глубины выхода потенциальной поверхности разрушения массива на вертикальную грань нагруженного уступа от параметров прочности пород;
разработана методика прямого измерения напряжений в техногенных массивах пород, позволяющая учитывать поведение измерительного прибора в условиях сложного напряженного состояния и возможность оценки напряжений по различным направлениям;
установлены закономерности изменения параметров напряженно-деформированного состояния массивов горных пород, в том числе и техногенных, нагруженных горнотранспортным оборудованием;
установлены закономерности изменения показателей механических свойств горных пород в связи с трансформацией напряженного состояния породного массива, возникновением в нем градиентов напора и характером нагружения;
разработаны методики прогнозирования деформаций техногенных массивов горных пород, взаимодействующих с горнотранспортным оборудованием с оценкой надежности полученных результатов.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что её научные положения, методы, исследовательская аппаратура, методические подходы и полученные результаты исследований позволяют комплексно решать проблему оценки трансформации свойств пород в процессе открытой угледобычи с учетом изменяющихся горно-геологических условий и напряженно-деформированного состояния массива и тем самым повысить эффективность и безопасность открытых горных работ.
Их реализация способствовала и позволила:
снять неопределенность значительной части информации о свойствах пород и повысить ее качество в процессе отработки Уртуйского угольного разреза;
разработать и использовать в производстве «Руководящие технические материалы. – Параметры формирования отвалов «Восточный» и «Внутренний» на разрезе «Уртуйский», утвержденные Управлением Госгортехнадзора РФ по Читинской области;
разработать и реализовать «Проект по развитию горных работ разреза «Уртуйский» до 2010 г.;
обеспечить рациональное использование трудовых и материальных ресурсов в процессе добычи угля на Уртуйском угольном разрезе. Общий экономический эффект от внедрения научно-технических разработок в ценах 2009 г. составил более 500 млн руб.;
участвовать в оценке воздействий на окружающую среду, экспертизе и обосновании технических решений реконструкции Восточного и Харанорского угольных разрезов;
выполнить количественную оценку параметров физико-механических свойств горных пород объектов ЗАО «Рудник Апрелково» и Хара-Шибирского сурьмяного комбината;
повысить надежность исходной информации о свойствах пород оползневых склонов объектов автомобильного и железнодорожного транспорта федерального значения для последующей разработки противооползневых мероприятий (Забайкальский край, Амурская область);
модернизировать курс лекций и практических занятий по дисциплине «Механика горных пород» в Читинском государственном университете.