Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Научный консультант-доктор технических наук Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Волков Юрий Владимирович, доктор технических наук, профессор Леонтьев Аркадий Васильевич, доктор технических наук, профессор Кашников Юрий Александрович Защита диссертации состоится «28 » октября 2009 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 004.010.01 при Институте горного дела УРО РАН по адресу: 620219 г.Технология с твердеющей закладкой обеспечивает полноту извлечения запасов и сохранность подрабатываемых объектов, однако как инструмент управления горным давлением, особенно при отработке пологопадающих и наклонных рудных месторождений, остается в «тени». В зависимости от прочности и структурного строения пород и руд, слагающих целики, выработки на одних участках оказываются в условиях сильной концентрации напряжений, когда их величина приближается к мгновенной прочности руд или пород (создается удароопасная ситуация), на других, если массив представлен сильно нарушенными породами и рудами, разрушение выработок главным образом связано с неустойчивостью обнажений, склонностью массива к «расползанию» по тектоническим трещинам под действием опорных нагрузок. За этот период происходит перераспределение напряжений в массиве и интенсивное накопление упругой энергии, а также первоначальное расслоение и нарушение сплошности массива. Изменить роль искусственного массива как активного несущего элемента возможно при использовании технологии отработки со сплошной уплотненной породно-твердеющей закладкой выработанного пространства. Разработанный способ возведения искусственных массивов с механизированным динамическим уплотнением породной и породно-твердеющей закладкой позволяет эффективно управлять горным давлением, особенно при отработке запасов мощных рудных месторождений под ответственными охраняемыми объектами и в сложных горно-геологических условиях.Поэтому особую актуальность приобретают исследования, в результате использования которых эффективность разработки достигается за счет снижения затрат на погашение выработанного пространства с закладкой с одной стороны, а с другой - раскрывается в полной мере потенцальная несущая способность искусственных массивов как полноценной реакции отпора. В разработанной технологии снижение затрат на погашение выработанного пространства (по сравнению с технологиями с монолитной закладкой) достигается за счет внедрения новой технологии возведения высокоплотных искусственных массивов с принципиальным изменением содержания процессов погашения выработанного пространства с закладкой, а возникновение активной реакции отпора уплотненного массива, вследствие механизированного динамического уплотнения с усилиями до 500 КН в условиях зажатой среды, исключает развитие концентраций напряжений в опорных зонах. Послойное возведение искусственного массива с постоянным уплотнением незначительных по толщине слоев позволяет высококачественно уплотнять искусственный массив, а смещение участков в вертикальной плоскости, возведенных с примешиванием твердеющей смеси, создает слоеный, многократно «перевязанный» массив, обладающий повышенной устойчивостью и несущей способностью. Эффект динамического воздействия на породную насыпку при уплотнении проявляется прежде всего за счет активного заполнения пустот более мелкими фракциями, смятия и уплотнения наиболее слабых частиц. Исследования уплотнения дробленого доломита, включающего крупные фракции, показывают, что до 80 - 85% уплотнение происходит на первой и начале второй стадии процессов уплотнения.В диссертации на основании комплекса выполненных исследований решена проблема управления геомеханическими процессами при разработке рудных месторождений системами с уплотненной закладкой выработанного пространства. Разработан метод управления геомеханическим состоянием массива и методика расчета параметров систем сплошной отработки рудных месторождений с возведением высокоплотных искусственных массивов методом механизированного динамического уплотнения, совокупность которых, в соответствии с п.8 Положения ВАК о порядке присуждения ученых степеней, можно квалифицировать как решение крупной научной проблемы в области «Геомеханика» и «Геотехнология», имеющей важное хозяйственное значение, позволяющее использовать закладку выработанного пространства как эффективный инструмент для повышения безопасности ведения горных работ и полноты извлечения полезного ископаемого. В разработанном способе управления горным давлением роль уплотненного искусственного массива сводится не к пассивному «ожиданию» увеличения размеров подработки, а к «упреждающему» воздействию на неблагоприятное развитие геомеханической ситуации на месторождении в процессе отработки.