Статья взята со страницы газеты "Донецкий Политехник" (Донецкий политехник, 8 апреля 2002 г.)
http://donntu.ru/russian/politeh/dp-6/monografy.html


Донецкий политехник, 8 апреля 2002 г.


Новая монография ученых ДонНТУ
имеет практическую ценность

Негативные проявления горного давления, представляющие опасность для трудящихся и осложняющие ведение горных работ, заставили ученых всего мира совместно с производственниками в течение весьма продолжительного времени (примерно полтора века) изучать их закономерности. С монографией "Закономерности развития деформаций генетического возврата - научная основа снижения травматизма", посвященной этой проблеме, наших читателей знакомят доктор технических наук В.И.Николин и его докторанты В.И.Мордасов и С.В.Подкопаев.

- Первые отечественные теории горного давления возникли еще в начале прошлого столетия. В 50-е годы ХХ века появилось и стало развиваться новое направление, основанное на использовании методов механики сплошной среды - школа института горного дела (ИГД) им. академика Скочинского. Но, к сожалению, более чем за 50 лет названные разработки, практически полезными не оказались. Думаем, произошло это не только из-за чрезмерной сложности создания теории горного давления, а и из-за двух принципиальных недостатков, присущих современному подходу к ее созданию:

  • аналитическое описание различных горнотехнических ситуаций содержит прочностные и деформационные характеристики, которые можно измерить далеко не для всех осадочных пород и только по образцам. Они могут на порядки отличаться от характеристик реального массива. Более того, пределы прочности и модули упругости определялись при одноосном сжатии, что не соответствует разрушению пород в шахтных условиях;

  • полученные решения не учитывали временной характер процессов горного производства и историю формирования углепородного массива - его генезис, память.

В основе экспериментально доказываемых нами представлений о природе проявлений горного давления находится принципиально новое положение о реальности разрушений части осадочного массива не от возрастающих напряжений, а от разгрузки отдельных частей тела, находившегося миллионы лет в состоянии трехосного сжатия. В этот период, конечно, имелись, кроме упругих деформаций, деформации ползучести. Экспериментально на образцах из гипса и песчано- цементных смесей мы подтвердили названные положения. Давно известно, что если такие образцы разгрузить, то, кроме деформаций упругого восстановления, происходящих практически мгновенно, будут и деформации обратной ползучести (возврат). Экспериментально мы подтвердили и это.

Исключительное своеобразие формирования угольного месторождения заключается в том, что одновременно с неупругим деформированием происходят физико-химические превращения органических веществ, содержащихся в породах и пластах. Доказав наличие таких превращений, мы пришли к выводу, что они не могли не сказаться на склонности пород к деформациям обратной ползучести. Учитывая неразрывность связи неупругого деформирования и физико-химических превращений органики в период формирования месторождения, назвали деформации, возникающие в процессе и после разгрузки, деформациями генетического возврата. С позиций изложенного мы рассматриваем горную выработку как своеобразную выемку - пустоту, в которую породы, склонные к деформациям генетического возврата, могут смещаться не потому, что их сейчас нагружают, а потому что склонность к этому была обусловлена ранее, когда они миллионы лет находились в состоянии трехосного сжатия. Некоторые разновидности пород (например, песчаник), склонность которого к деформациям генетического возврата ограничена, не может деформироваться в сторону пройденной выработки настолько, чтобы существенно влиять на ее устойчивость, но вместе с тем их деформирование при разгрузке обусловит такое увеличение проницаемости угольного пласта и междупластья, которое будет способствовать не только дегазации угольных пластов, но и устранению выбросоопасности, если она (дегазация) распространяется на выбросоопасные шахтопласты.

По нашему глубочайшему убеждению любые теории только тогда имеют смысл и приносят пользу, когда способствуют разработке практических решений. К сожалению, мы вынуждены еще раз констатировать, что за последнее более чем пятидесятилетие прежние представления не способствовали созданию новых способов снижения или устранения опасных и вредных проявлений горного давления. Новый же подход к объяснению природы таких проявлений содержит целый ряд исследовательских направлений, имеющих определенную практическую ценность и рассматриваемых в заключительной главе монографии. Например, мы доказали, что дальность защиты, обеспечивающая устранения выбросоопасности при отработке защитных пластов, по сравнению с нормативной может быть увеличена почти в 3 раза только за счет введения фактора времени. Никакие дополнительные технические мероприятия не потребуются: все сделают деформации генетического возврата. Но самое главное мы видим не столько в формулировании направлений, а в том, что названные исследования в настоящее время реализовываются. В частности, по увеличению размеров защищенных зон - на шахте "Углегорская" ПО "Орджоникидзеуголь"; по сохранению устойчивости подготовительных выработок - на шахте им. Гаевого.

В 2001г. ДонНТУ заключил с Московским государственным горным университетом - МГГУ (бывший Московский горный институт) - договор о творческом сотрудничестве. Одно из его направлений - создание новой теории горного давления. Еще в бытность СССР основные научные школы, создававшие теорию горного давления, сосредоточивались в Москве и Ленинграде. Сейчас основы новой теории горного давления формулируются в ДонНТУ кафедрой охраны труда факультета геотехнологий и управления производством, декан которого проф., д.т.н. Бондаренко Ю.В. с пониманием относится к ее созданию.

Публикация монографии, практическая ценность которой в настоящее время анализируется, безусловно, будет способствовать как созданию новой теории горного давления, так и внедрению новых, низкозатратных и эффективных способов снижения травматизма при негативных проявлениях горного давления.