Обґрунтування сейсмостійкості масиву порід з порожнинами з врахуванням сезонності підривних робіт в кар’єрах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“КИІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Обґрунтування сейсмостійкості масиву порід з порожнинами з врахуванням сезонності підривних робіт в кар'єрах

05.15.09 - Геотехнічна і гірнича механіка

Пасічник Андрій Михайлович

Київ - 2014

Анотація

Дисертація присвячена розв'язанню наукової задачі по обґрунтуванню умов сейсмічної стійкості масиву порід з порожнинами, на якому розташовуються об'єкти, що охороняються, при постійних сейсмічних впливах від масових вибухів. На основі променевого методу розроблено математичну модель процесу взаємодії поздовжніх і поперечних хвиль зі сферичною порожниною. Розроблено і реалізовано на комп'ютерній техніці алгоритм визначення динамічних навантажень по периметру сферичної порожнини від сейсмовибухових хвиль, що падають на межу розділу. Для визначення стійкості об'єктів, що охороняються, розташованих над порожнинами в масиві порід, запропоновано критерій оцінки спільної дії статичних і динамічних навантажень на порожнину від впливу власної маси стелини порожнини, маси об'єкта, що охороняється, і сейсмовибухових хвиль, які поширюються по масиву. Визначено закономірності спільної дії статичних і динамічних навантажень в масиві порід при падінні фронту плоскої хвилі на порожнину під різними кутами у разі розташування над порожнинами об'єктів.

Встановлено закономірності зміни напружень у масиві порід навколо порожнини в залежності від координати на поверхні порожнини, глибини залягання порожнини, маси розташованого над порожниною об'єкта, кута падіння фронту хвилі на порожнину, коефіцієнта Пуассона, щільності породи. Визначено сумарні напруження на межі розділу середовищ для випадків заповнення порожнини повітрям і водою. Вперше експериментальним шляхом встановлено закономірності зміни швидкості коливань ґрунту від вологості в різні пори року, що дозволяє регулювати параметри підривних робіт в залежності від сезонності їх проведення.

На основі проведених наукових досліджень запропоновано методику визначення безпечних параметрів підривних робіт і розроблено рекомендації щодо впровадження сейсмобезпечних параметрів підривання зарядів вибухових речовин під час проведення масових вибухів на кар'єрах України.

Ключові слова: вибух, динаміка, ефективність, кар'єр, навантаження, об'єкти, що охороняються, порожнина, сейсмобезпека, сейсмовибухова хвиля, сейсмоефект, статика, стійкість, технологія.

Аннотация

Диссертация посвящена решению научной задачи по обоснованию условий сейсмической устойчивости массива пород с полостями, на котором располагаются охраняемые объекты при постоянных сейсмических воздействиях от массовых взрывов. В результате теоретических исследований обоснована модель упругой среды, которая позволяет проводить математическое моделирование процессов его взаимодействия с сейсмическими волнами. Установлены зависимости совместного действия массы потолочины полости и массы охраняемого объекта, расположенного над полостью, для расчета условий статической стойкости системы.

На основе лучевого метода разработана математическая модель процесса взаимодействия продольных и поперечных волн со сферической полостью, которая позволяет строить лучевые ряды для падающих и прошедших волн, составлять их фронты и определять поля напряжений вокруг полости, возникающие вследствие воздействия сейсмических волн во время проведения массовых взрывов в карьерах. Построены системы уравнений, которые позволяют установить значение разрывов скоростей на фронтах продольных и поперечных волн при их взаимодействии с поверхностями раздела упругих сред. Разработан и реализован на компьютерной технике алгоритм определения динамических нагрузок по периметру сферической полости от падающих на границу раздела сейсмовзрывных волн. Для определения устойчивости охраняемых объектов, расположенных над полостями в массиве пород, предложен критерий оценки совместного действия статических и динамических нагрузок на полость от воздействия собственной массы потолочины полости, охраняемого объекта и сейсмовзрывных волн, распространяющихся по массиву.

Определены закономерности совместного действия статических и динамических нагрузок в массиве пород при падении фронта плоской волны на полость под различными углами в случае расположения над полостями объектов. Установлены закономерности изменения напряжений в массиве пород вокруг полости в зависимости от координаты на поверхности полости, глубины залегания полости, массы расположенного над полостью объекта, угла падения фронта волны на полость, коэффициента Пуассона, плотности породы. Суммарные напряжения на границе раздела сред определены для случаев заполнения полости воздухом и водой. С помощью компьютерного моделирования установлено распределение поля напряжений вокруг полости при воздействии в динамике продольных и поперечных волн, возникающих в результате действия массовых взрывов на карьерах.

Выявлен механизм трансформации, перестройки плоского фронта и интенсивности сейсмовзрывных волн на сферической поверхности полости, которая в результате отражения становится источником вторичных волн и оказывает дополнительное влияние на объекты, расположенные на поверхности. Показана возможность определения экранирующих свойств полостей с различными материалами при падении на них сейсмовзрывной волны. Экспериментально обоснованы зависимости скорости распространения звука в грунтах с различной влажностью.

Определена зависимость скорости сейсмоколебаний почвы от приведенного расстояния при взрывах в разные времена года. Установлены закономерности изменения скорости колебаний грунта от влажности в различное время года, что позволяет регулировать параметры взрывных работ в зависимости от сезонности их проведения. Усовершенствована формула расчета сейсмобезопасной массы взрывчатых веществ, которая учитывает совместное действие статических и динамических нагрузок, а также сезонность проведения работ взрывных работ в карьерах. На основе проведенных научных исследований предложена методика определения безопасных параметров взрывных работ и разработаны рекомендации по внедрению сейсмобезопасных параметров зарядов взрывчатых веществ во время взрывов на карьерах Украины.

Проведен расчет технико-экономической эффективности от внедрения рекомендаций по результатам исследований при проведении массовых взрывов на исследуемом карьере, который составил 92,4 тыс. грн. в год.

Ключевые слова: взрыв, динамика, карьер, нагрузки, охраняемый объект, полость, сейсмобезопасность, сейсмовзрывная волна, сейсмоеффект, статика, устойчивость, полость, технология, эффективность.

хвиля заряд вибух кар'єра

Abstract

Thesis is devoted to the solution of scientific problems on the justification conditions of seismic stability of rock mass with cavities and positioned thereon protected objects that constantly affect seismic waves generated by industrial explosions. Based on the ray method, mathematical models of the P- and S-waves interaction with a spherical cavity have being developed. For computer equipment designed and implemented an algorithm for determining the dynamic loads on the perimeter of the spherical cavity of seismic-shock waves that incident on the interface. To determine the sustainability of protected objects above the voids in the rock mass, the criterion of evaluation of static and dynamic loads the joint action on the cavity, taking into account the impact of the cavity wall self-weight, the mass of the protected object, and seismic-shock-waves propagating in a medium. The regularities of static and dynamic stresses the joint action in rock mass at the front of the plane wave incidence on the cavity at different angles at the location of the protected objects above the voids.

Regularities change of stresses in the rock mass around the cavity depending on the coordinate on the surface, the depth of the cavity, the mass of an object disposed over the cavity, the angle of the wave front at the cavity incidence, the Poisson's ratio and the rock density. Determine the cumulative voltage at the interface during cavity filling with air or water. First experimentally established regularities of changes in the speed of the ground motion caused by moisture in different seasons that allows adjusting parameters of blasting in the seasonality of their carry out. First experimentally established regularities of changes in the speed of the ground motion caused by moisture in different seasons that allows adjusting parameters of blasting in the seasonality of their carry out. Based on the research, proposed method of the safe blasting parameters determining and developed recommendations for the implementation seism safe blasting parameters of explosives during the industrial explosions in Ukraine quarries.

Keywords: explosion, dynamics, efficiency, quarry, load protected objects, cavity, seismic safety, seismic shock waves, seismic effect, statics, stability, technology.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Аналіз результатів досліджень і досвіду роботи гірничовидобувних підприємств з ефективного використання енергії вибуху свердловинних зарядів підривних речовин (ВР), особливо в обмежених умовах розробки родовищ, показує постійну необхідність підвищення безпеки цього технологічного процесу. Це пов'язано із забезпеченням збереження промислових і цивільних об'єктів від впливу сейсмоефекту вибуху. Позитивне вирішення цього завдання значно ускладнюється при проведенні підривних робіт у гірських масивах з природними і штучними порожнинами. Розташування об'єкта над порожниною додатково впливає на стійкість гірського масиву. У цьому випадку стійкість об'єктів, що охороняються, залежить як від потужності ґрунту, що знаходиться між порожниною і основою об'єкта, так і від ступеня впливу сейсмовибухових коливань ґрунту в залежності від сезонності підривних робіт. При цьому на стійкість порожнини впливає додаткове статичне навантаження від маси об'єкта.

Відомі практичні рекомендації щодо збереження об'єктів від впливу сейсмоефекту вибуху не враховують повною мірою впливу динамічних і статичних навантажень на об'єкти, що при розміщенні споруд над порожнинами може призвести до їх передчасного руйнування або провалів у порожнину. Тому обґрунтування закономірностей взаємодії сейсмовибухових хвиль у гірському масиві з порожнинами та розташованими над ними об'єктами і розроблення на цій основі безпечних параметрів масових вибухів у залежності від сезонності їх проведення являє актуальну науково-практичну задачу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась відповідно до «Загальнодержавної програми розвитку мінерально-сировинної бази України на період до 2030 року», а також плану наукових досліджень кафедри інженерної екології НТУУ «КПІ», і є складовою частиною НДР за темами: “Дослідження впливу підривних робіт на прилеглі до кар'єрів ВАТ “Миколаївцемент” будівлі та споруди населених пунктів та розробка рекомендацій щодо їх сейсмобезпечного проведення” (№ ДР 0106U007694); “Проведення замірів сейсмоколивань при підривних роботах на кар'єрах ВАТ “Миколаївцемент” для визначення безпечної маси заряду зі зміною відстані до будівель сіл Добряни і Піски з урахуванням кліматичних умов” (№ ДР 0107U004968), а також “Забезпечення збалансованого природокористування, зниження енергоємності і виробництва та підвищення рівня екологічної безпеки підприємств на базі аналізу та синтезу оптимальних геотехнологічних процесів” (№ ДР 0111U010300), в яких автор був виконавцем робіт.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є обґрунтування сейсмостійкості масиву гірських порід з природними і штучними порожнинами з урахуванням сезонності підривних робіт на кар'єрах.

Для досягнення поставленої мети визначені наступні задачі дослідження:

- виконати аналіз сучасних досягнень науки і практики із сейсмічної дії вибуху в масиві гірських порід з природними та штучними порожнинами;

- визначити закономірності впливу статичних навантажень від мас стелини порожнини і розміщеного над нею об'єкта, що охороняється;

- виявити закономірності спільної дії статичних і динамічних навантажень при

взаємодії сейсмовибухових хвиль з порожнинами в гірському масиві і розташованими над ними об'єктами;

- виконати експериментальні дослідження з визначення швидкості сейсмоколивань у поверхневому шарі ґрунту при вибухах в гірському масиві в різні пори року;

- розробити методику визначення сейсмобезпечних параметрів підривних робіт у залежності від сезонності їх проведення в кар'єрах.

Об'єктом дослідження є процес поширення сейсмічних хвиль у гірському масиві з порожнинами з урахуванням спільної дії статичних і динамічних навантажень та сезонності проведення робіт.

Предметом дослідження є параметри і показники взаємодії сейсмовибухових хвиль в гірському масиві з порожнинами під дією статичних і динамічних навантажень при вибухах на кар'єрах в різні пори року.

Методи дослідженя. Розв'язання поставлених у роботі завдань здійснено шляхом аналізу сучасного стану теоретичних і експериментальних досліджень сейсмічної дії вибуху в гірських масивах, у тому числі таких, що містять порожнини (перешкоди); аналітичний - при взаємодії хвильового поля, яке збуджується вибухом у гірському масиві з перешкодою; математичного моделювання - явищ відбиття і заломлення нестаціонарних хвиль на поверхнях розділу середовищ з різними механічними властивостями; променевий - для опису фронту хвилі в класі розривних функцій; експериментальний - для проведення дослідів в лабораторних і натурних умовах; статистично-ймовірнісний і графоаналітичний із застосуванням ПК при обробці даних експериментальних досліджень; техніко-економічного аналізу отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів, що виносяться на захист, представлена науковими положеннями, в яких вперше:

- встановлено закономірності статичної стійкості стелини порожнини в масиві гіпсових порід під час вибухів у кар'єрах, що відрізняються від відомих урахуванням спільної дії мас стелини і розташованого над порожниною об'єкта, що охороняється;

- визначено сейсмостійкість масиву гірських порід з порожнинами, які відрізняються урахуванням спільного впливу статичних і динамічних навантажень при падінні під різними кутами фронту плоскої хвилі на порожнину, над якою розташовані об'єкти, що охороняються. Встановлено, що напруження на поверхні порожнини найбільше зростають в точці з координатою 90є і збільшуються відносно напружень у падаючій хвилі в 1,88 рази;

- отримала розвиток формула розрахунку сейсмобезпечної маси зарядів ВР під час вибухів у кар'єрах у різний час року, яка відрізняється від відомих урахуванням статичної та динамічної складових навантаження і вологості гірських порід;

- встановлено закономірності зміни швидкості поширення хвиль у масиві гіпсових порід, при цьому із збільшенням приведеної відстані від 73,5 до 98,1 м/кг^1/3 від місця вибуху швидкість хвиль зменшується в 2,5 рази, а в ближній точці, в якій спостерігається максимальна вологість, ця величина зі зміною сезонності року може збільшуватись 1,43 рази навесні по відношенню до літнього періоду. В дальній точці від вибуху, біля основи об'єкта, швидкість коливань мінімальна і збільшується в 1,8 раз навесні по відношенню до літнього періоду.

Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному:

- розроблено алгоритм моделювання спільної дії статичної і динамічної взаємодії сейсмовибухових хвиль з межею розділу середовищ у гірських масивах з порожнинами, який ґрунтується на застосуванні нульового наближення променевого методу, що дозволяє визначати геометрію фронтів поперечних і поздовжніх хвиль, які відбилися від граничних поверхонь і проникли через них, а також додаткові напруження в прифронтових зонах;

- обґрунтовано методику розрахунку сейсмобезпечних параметрів підривних робіт для визначення стійкості та встановлення контролю за станом об'єктів, що охороняються, яка дозволяє отримати кількісну оцінку спільної дії статичних і динамічних навантажень під час вибухів у масивах гірських порід в умовах кар'єрів з урахуванням сезонності проведення робіт.

Дослідження виконані і вроваджені при проведенні підривних робіт на кар'єрі ВАТ «Миколаївцемент». Очікуваний економічний ефект від впровадження склав 92,4 тис. гривень на рік.

Особистий внесок здобувача в роботах, опублікованих у співавторстві: [1] - участь у проведенні замірів швидкості сейсмоколивань і обробці сейсмограм з аналізом результатів досліджень; [2] - постановка мети та завдань дослідження, обробка експериментальних даних з апроксимацією функціональних залежностей; [3] - обґрунтування умови стійкості карстових порожнин у гірському масиві порід при спільній дії статичних навантажень від власної маси гірського масиву і об'єкта, розташованого над порожниною; [4] - обґрунтування використання променевого методу для опису закономірностей впливу динамічних навантажень у вигляді сейсмовибухових хвиль; [5] - аналіз відомих математичних моделей поширення сейсмічних хвиль по масиву гірських порід; [6] - розроблення алгоритму визначення параметрів взаємодії сейсмовибухових хвиль з порожниною за вихідними даними; [7] - оцінка взаємодії сейсмічної хвилі з порожнинами та підземними виробками різних параметрів; [8] - обґрунтування критерію оцінки спільної дії статичних і динамічних навантажень на порожнину; [9] - запропоновано ввести коефіцієнти статики, динаміки та вологості для визначення сейсмобезпечної маси зарядів ВР; [10] - дослідження екрануючих властивостей карстової порожнини при розташуванні над нею об'єктів, що охороняються, за допомогою комп'ютерного моделювання; [11] - розроблення методики розрахунку сейсмобезпечної маси заряду ВР з урахуванням показника сезонності проведення робіт; [12] - встановлено закономірності впливу сейсмічних хвиль на порожнину при падінні фронтів під різними кутами і побудовано схеми взаємодії; [13] - визначено схеми трансформації фронтів хвиль при впливі на гірський масив з порожнинами;

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідалися та обговорювались на третій науковій конференції «Проблеми та шляхи забезпечення охорони праці, промислової та екологічної безпеки» (Київ, НК «Експоцентр України», 2008); Міжнародній науковій конференції «Охорона праці та соціальний захист працівників» (Київ, 2008) [14]; науково-практичній конференції «Науково-технічне забезпечення промислової безпеки» (Київ, 2008); V Міжнародній науково-технічній конференції «Застосування промислових і конверсійних підривних речовин при руйнуванні гірських порід вибухом і екологічна безпека» (Київ, 2009); науково-практичній конференції «Промислова, техногенна та екологічна безпека» (Київ, 2009); науково-технічній конференції «Енергетика. Екологія. Людина» (Київ, 2009, квітень 2012, жовтень 2012) [15]; десятій щорічній Всеукраїнській науковій конференції «Екологічний менеджмент у загальній системі управління» (Суми, 2010) [16]; Міжнародній науково-практичній конференції «Правова та науково-технічна підтримка виробничої та екологічної безпеки і охорони праці» (Київ, 2011); засіданнях кафедри Інженерної екології НТУУ «КПІ» (2006-2009), науково-технічному семінарі ІЕЕ НТУУ «КПІ» (Київ, 2009-2013).

Публікації. За результатами дослідження основні положення дисертації опубліковані у 16 наукових працях, у тому числі у фахових наукових журналах і збірниках наукових праць - 12, з них 1, що входить до міжнародних наукометричних баз (Index Copernicus, Ulrich's Periodicals Directory, EBSCO та ін.), в інших виданнях - 1, доповідей за матеріалами конференцій - 3.

2. Основний зміст роботи

У вступі виконано обґрунтування актуальності теми роботи; висвітлено суть і стан наукової задачі; зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами; сформульовано мету, завдання і методи досліджень; визначено наукову новизну, значення і практичну цінність отриманих результатів; наведено відомості про апробацію та опубліковано результати досліджень, розкрито власний внесок автора в наукові праці, опубліковані в співавторстві.

У першому розділі розглянуто та проаналізовано сучасний стан теоретичних і експериментальних досліджень з впливу сейсмовибухових хвиль на стійкість масиву порід і об'єктів, що охороняються, розташованих у зоні проведення підривних робіт.

Відмічено, що сучасні уявлення про сейсмічну дію масових вибухів ґрунтуються на працях акад. М.А. Садовського. Розв'язанню завдань сейсмічної дії промислових вибухів присвячені роботи відомих вітчизняних і зарубіжних вчених: В.В. Бойка, О.О. Вовка, В В. Воробйова, В.Д. Воробйова, А.Ю. Дриженка, Е.І. Єфремова, В.Г. Кравця, М.В. Крівцова, Г.В. Кузнєцова, А.О. Кузьменка, Б.Н. Кутузова, Ф.І. Кучерявого, В.Н. Костюченка, П.З. Лугового, Ю.С. Меца, П.С. Миронова, В.М. Мосинця, В.О. Падукова, Н.С. Ремез, Б.Г. Рульова, Н.І. Смолія, А.Б. Фадєєва, П.Й. Федоренка, Я.І. Цейтліна, У.Е. Бейкера, Р. Густафсона, У. Лангефорса, Б. Кільстрема, Дж. Е. Уайта та ін.

Аналіз літературних джерел показав, що основними способами зниження негативної дії сейсмовибухових хвиль є використання зарядів меншого діаметру, застосування короткоуповільненого підривання з обмеженням маси зарядів в ступені уповільнення. Ефективним засобом гасіння сейсмічних навантажень є природні (системи тріщин, підземні порожнини) і штучні екрани (вали, перегородки).

Розроблення математичних моделей динаміки неоднорідних суцільних середовищ при дії імпульсних збурень вимагає урахування великої кількості факторів, таких як неоднорідність гірських порід, наявність у навантаженому середовищі тріщин, порожнин, включень з різними механічними властивостями і шаруватість структури. Друга група факторів пов'язана з видом впливу на середовище. Вони являють собою ініційовані вибухами короткочасні високоінтенсивні початкові поля тиску, що поширюються у середовищі в формі сейсмовибухових хвиль зі специфічним фронтом і складним обрисом профілю, що обумовлює складність побудови математичної моделі опису цих процесів.

Існуючі рекомендації щодо зниження негативного впливу сейсмовибухових хвиль не враховують порушення на денній поверхні при наявності в масиві порожнин. У практиці підривних робіт не враховують спільну дію статичних (маси стелини і об'єктів, розташованих над порожнинами) і динамічних (систематичний вплив підривних робіт) напружень у залежності від сезонності проведення підривних робіт.

На основі аналізу сучасних досягнень науки і практики в області сейсмічної безпеки при проведенні підривних робіт на кар'єрах сформульовано зазначені вище мета і задачі досліджень.

У другому розділі викладено результати теоретичних досліджень взаємодії сейсмовибухових хвиль з масивом порід, що містять порожнини. Обґрунтовано модель середовища, яка дозволяє здійснювати математичне моделювання процесів його взаємодії з сейсмічними хвилями. Рівняння руху елемента пружного середовища описують його динамічну поведінку при будь-якому характері динамічного збурення за умови, що напруження в середовищі не перевищують межі пружності.

У реальних умовах стійкість споруд залежить від їх конструктивних особливостей і властивостей підстилаючої земної поверхні. При розташуванні об'єкта над порожниною на неї діють статичні навантаження від товщі ґрунту і маси будівлі, які описуються теоріями міцності. При незмінності умов такі системи можуть довго перебувати в стійкому стані. Але при появі додаткових навантажень на статичні навантаження можуть накладатися динамічні, які провокують регулярні коливання ґрунту (в умовах розробки родовищ з використанням підривних робіт від проходження в масиві сейсмічних хвиль).

При систематичному впливі динамічних навантажень можуть створитися такі умови (рис. 1), коли зміщення частинок грунту може привести до незворотніх деформації денної поверхні масиву.

Найскладніші перетворення сейсмовибухових хвиль відбуваються на поверхнях розділу середовищ з різними механічними властивостями, коли одна падаюча хвиля розпадається на дві пари різним чином поляризованих відбитих і заломлених хвиль. У роботі прийняті обмеження по лінійному наближенню теорії пружності, які можуть застосовуватись у випадках хвильових полів невеликої інтенсивності. Прийнято, що гірська порода є пружним однорідним ізотропним середовищем, властивості якого не залежать від координат його елемента і орієнтації розглянутої ділянки.

Рис. 1. Схема до розрахунку сумарного напружено-деформованого стану: 1 - кар'єр; 2 - місце вибуху; 3 - порожнини; 4 - об'єкт, що охороняється; 5 - лобова точка; 6 - поширення сейсмовибухової хвилі (в плоскому наближенні)

Розв'язано статичну задачу про напружений стан масиву, ослабленого сферичною порожниною, який створюється за рахунок власної його маси. В пружному масиві розташована порожнина, яка моделюється сферою, вільною від напружень. Навантаження по контуру кругового перерізу порожнини визначаються за формулою

, (1)

де - коефіцієнт бічного розпору; v - коефіцієнт Пуассона; г = сg (с - щільність породи, кг/м³; g - прискорення вільного падіння, м/с²); d - глибина залягання порожнини, м; R - радіус порожнини, м.

Для визначення напруженого стану середовища використовувалися криволінійні координати , , які збігаються з однією з координатних ліній як кола, так і лінії денної поверхні.

Навантаження у_о на поверхні діаметрального перерізу порожнини з урахуванням розміщеного над нею об'єкта визначаються за формулою

,(2)

де Р - вага розміщеного над порожниною об'єкта, т/м²; , о і з - кути сферичних координат; ch і sh - гіперболічні функції, відповідно косинус і синус.

В результаті досліджень встановлено закономірності спільного впливу мас стелини над порожниною і розташованого над нею об'єкта, що охороняється (рис. 2 і 3). Для визначення умов статичної стійкості цієї системи використано принцип суперпозиції, виражений рівнянням

.(3)

Рис. 2. Залежність віднесеного навантаження в падаючій хвилі від координати кута и: 1 - для d = 30 м; 2 - для d = 20 м

Встановлено, що найбільші стискальні навантаження за рахунок сумарної дії власної маси стелини і маси об'єкта виникають у точці з координатою и = 144є (d = 17 м), и = 95є (d = 20 м), и = 90є (d = 30 м).



Рис. 3. Залежність навантажень у масиві порід з урахуванням розміщення об'єкта над порожниною від координати кута и: 1 - для d = 30 м; 2 - для d = 20 м

Визначено критичні точки на поверхні порожнини, навантаження в яких найбільші і в яких може початися процес обвалення її стелини. Зі збільшенням глибини залягання порожнини навантаження в масиві навколо порожнини зменшується і найменщих значень досягають при глибині залягання 30 м.

Розв'язання задачі про розсіювання хвиль на межі розділу G починається з побудови променевих систем відбитих і прониклих хвиль, що взаємодіють з поверхнею. У роботі сейсмовибухові хвилі визначаються лише величиною розриву функцій поля напружень на фронті хвилі, тобто розраховується амплітуда хвилі і імпульс, що переноситься нею. Це дає можливість спростити задачу про взаємодію сейсмовибухової хвилі з поверхнею розділу середовища і застосувати прийоми, які використовуються в стереомеханічній теорії удару і базуються на загальних теоремах динаміки про збереження кількості руху тіл, що співударяються за час удару, і про збереження енергії системи і дослідження хвильових процесів у неоднорідних пружних гірських масивах із застосуванням скалярного і векторного потенціалів. Вектори інтенсивності масових сил і шуканого переміщення мають вигляд:

;, (4)

де Ф и ш - хвилеві потенціали виражені у вигляді променевих рядів.

У гірському масиві при взаємодії плоскої хвилі будь-якого з двох типів з межею G утворюються два види відбитих і два види прониклих хвиль, які поширюються уздовж своїх променів зі швидкостями і відповідно.

Для опису поздовжніх хвиль (Р-хвилі), які називають хвилями стиснення (розширення) і хвиль зсуву (S-хвилі) використано скалярне і векторне рівняння:

;(5)

.(6)

За допомогою цих рівнянь визначено механізм трансформування сейсмовибухової хвилі після її падіння на межу розділу, який дозволяє наочно відобразити взаємодію елементів пружних тіл на поверхнях розривів швидкостей.

Викладено постановку динамічної задачі розподілу поля напружень навколо порожнини при впливі поздовжніх і поперечних хвиль, що утворилися в результаті проведення масових вибухів на кар'єрах. За допомогою комп'ютерного моделювання процесу на основі променевого методу побудовано променеві системи відбитих і прониклих хвиль. Встановлено зв'язок між стрибками напружень на фронті плоскої хвилі і швидкостями руху пружного елемента, що дозволяє визначати швидкості , , , елементів пружних середовищ після їх взаємодії з межею розділу.

Плоска хвиля, яка падає під кутом и_1-, має профіль прямокутного імпульсу довжиною . Виділена на фронті хвилі ділянка при падінні спирається на відрізок одиничної довжини, кількість руху пружного елемента заключного в цьому відрізку дорівнює:

.(7)

Використовуючи закон збереження імпульсу після проектування на осі Ох, Оу, отримано рівняння для визначення чотирьох поздовжніх і поперечних хвиль , , , :

;

; (8)

.

Побудовані системи рівнянь дозволяють визначати значення розривів швидкостей на фронтах Р- і S-хвиль при взаємодії їх з поверхнями розділу пружних середовищ.

У третьому розділі за допомогою комп'ютерної моделі визначено спільний вплив статичних і динамічних навантажень у масивах порід з порожнинами на основі критерію граничних навантажень навколо порожнини. У зв'язку з тим, що зазвичай підривні роботи відбуваються на значних відстанях від цивільних об'єктів і можливих порожнин під ними, а їхні розміри малі в порівнянні з радіусами фронтів підривних хвиль, то розглянуто випадки плоских задач. Векторний потенціал записується у вигляді ш = шq, де q = - одиничний вектор, перпендикулярний площині розв'язання.

Хвильові потенціали виражені у вигляді рядів

;,(9)

де х - радіус-вектор; ц = ц_к(х); ш_к = ш_к(х); ф = ф(х); .

Визначено рівняння переносу, побудоване в ортогональній криволінійній променевій системі координат, утвореній променями і фронтами Р-хвиль, розв'язання якого дає можливість зробити висновок, що при поширенні уздовж променів розривів навантажень у і на фронті ударної хвилі за проміжок часу ф їх значення змінюються за формулами:

;(10)

[(ц₀q)].(11)

На основі теоретичних висновків розроблено алгоритм визначення напружень від динамічних хвильових навантажень, який вимагає використання програмного забезпечення персональних комп'ютерів для моделювання і обчислення параметрів розробленої системи. Алгоритм розв'язання задачі реалізований в циклі і полягає у послідовній побудові променів падаючої поздовжньої хвилі, починаючи від вибуху або сейсмічного джерела до площини розділу порід або контуру гірничої виробки. У кожній такій точці будується пучок променів відбитих і прониклих хвиль, як поздовжніх, так і поперечних.

Програма обчислювальної системи включає в себе такі процедури: введення вихідних даних і їх автоматичний контроль: побудова променів падаючої хвилі, відбитих і прониклих Р- і S-хвиль; побудова фронтів падаючої хвилі, відбитих і прониклих Р- і S-хвиль; визначення значень навантажень на фронтах цих хвиль; обробка результатів обчислень, виведення їх на друк у вигляді таблиць і графіків, виведення результатів обчислень на екран.

Визначено закономірність розподілу навантажень (у_и)_mах, віднесеного до навантаження у_ хвилі, що падає на поверхню пустотілої карстової порожнини в її діаметральному перерізі (рис. 4, а,б).

На основі розв'язків відповідних лінійних рівнянь статики і динаміки визначено сумарні компоненти тензора напружень у найбільш напружених зонах навколо поверхні порожнини і критичні стани оточуючих їх порід. Вони обчислюються за запропонованим критерієм оцінки сумарної дії статичного і динамічного навантаження на порожнини, згідно з яким критичний стан настає, коли сумарні статичне (у_с) і динамічне (у_д) навантаження досягають граничного значення на стиск і розтяг:

= (9,8 -14,7) • 10⁶ Па;(12)

= (1,47 - 1,96) • 10⁶ Па.(13)

аб

Рис. 4. Розподіл напружень (у_и)_mах, віднесених до навантаження у_ хвилі, що падає на поверхню порожнини, заповненої повітрям (а) і водою (б) в її діаметральному перерізі

На основі розроблених критеріїв обчислено статичні і динамічні навантаження в гірських породах в оточенні пустотілої сферичної порожнини, центр якої знаходиться на глибині 30 м від денної поверхні. Як приклад, розглянуто порожнину кругового перерізу радіуса 15 м, яка знаходиться під дією власної маси породи, маси інженерної споруди та дії плоскої сейсмовибухової хвилі. Розглянуто випадки, коли фронт цієї хвилі перпендикулярний або паралельний до денної поверхні, або нахилений до неї під довільним кутом, наприклад 36°.

На рис. 5 представлено неосесиметричну сумарну картину розподілу максимальних напружень у_и по периметру діаметрального перерізу пустотілої карстової порожнини для випадку фронту вибухової хвилі, перпендикулярного денній поверхні, і графіки всіх компонент напружень.

Рис. 5. Залежність зміни кута падіння сейсмічної хвилі и від сумарних напружень: 1 - при и = 0°; 2 - при и = 36°; 3 - при и = 90°

Розподіл сумарних напружень (у_и)_mах по периметру діаметрального перерізу пустотілої порожнини для випадку, коли фронт плоскої вибухової хвилі паралельний денній поверхні, найменш небезпечний для її руйнування. Зони найбільших напружень і ймовірного початку руйнування порожнини наведено на рис. 6 для випадків падіння фронту хвилі паралельно денній поверхні (а, г), під довільним кутом 36° (б, д) і перпендикулярно під кутом 90° (в, е).



Рис. 6. Схеми зон найбільших напружень: а, б, в - в падаючій хвилі; г, д, е - сумарних напружень навколо порожнини при розміщенні над нею об'єкта

З ростом амплітуди плоскої вибухової хвилі суттєво зростають розтягальні напруження на поверхні порожнини. Фронт плоскої вибухової хвилі, в залежності від напрямку її поширення, стикається спочатку з точкою на сферичній порожнині. При падінні фронту на пустотілу сферичну порожнину відбувається зміщення цієї точки і перерозподіл динамічних напружень по її периметру. Найбільш небезпечним є випадок, коли фронт плоскої хвилі перпендикулярний денній поверхні.

На основі наведених вище результатів за запропонованим критерієм сумарного врахування статичної та динамічної стійкості проаналізовано різні варіанти виникнення умов динамічної втрати стійкості сферичних пустотілих і заповнених водою карстових порожнин.

Виявлено, що якщо акустичні жорсткості першого та другого середовищ збігаються, то відбита хвиля не утворюється, і цей принцип використаний для обґрунтування явища гасіння енергії сейсмовибухових хвиль порожниною при заповненні її різними матеріалами. Якщо порожнина, що знаходиться в масиві гірських порід, заповнена повітрям, то вона практично гасить сейсмовибухові хвилі, оскільки акустична жорсткість повітря значно менша за акустичну жорсткість гіпсової породи, при цьому виникають досить великі навантаження на стінки порожнини. Якщо порожнина заповнена водою, то така перешкода гірше гасить сеймовибухову хвилю, а враховуючи той факт, що вода практично не стискається, то таке шарувате середовище досить добре передає енергію хвилі.

В результаті моделювання процесу взаємодії сейсмовибухових хвиль з порожниною за допомогою методики, що ґрунтується на променевому методі, розв'язано задачі про відбиття плоскої вибухової хвилі від сферичної карстової порожнини.

Плоска вибухова Р-хвиля зі стрибком безрозмірного напруження у_ поширюється в породі з параметрами: с = 2300 кг/м³; Е = 0,83Ч10¹⁰ Па, н = 0,25. Розглянуто випадки, коли порожнина заповнена повітрям з параметрами с = 1,293 кг/м³; б·с = 429,3 кг/м²с, або водою з параметрами: с = 1000 кг/м³; б·с = 1,5Ч10⁶ кг/м²с.

У порожнину, заповнену повітрям, проникають лише поздовжні рефракційні сейсмовибухові хвилі стиснення, а поперечні хвилі в повітрі не утворюються. У гіпсову породу від поверхні порожнини відбиваються поздовжні (Р₊) і поперечні (S₊) хвилі розрідження, які зберігають властивості осесиметричних. Поверхні фронтів усіх чотирьох хвиль спираються на одне й те саме коло в кореневих перетинах, які розташовані на поверхні порожнини.

Розглянута задача дозволила моделювати сейсмічний ефект, який виникає за рахунок хвильових явищ при падінні плоскої вибухової хвилі на сферичну порожнину.

У четвертому розділі викладено результати експериментальних досліджень сейсмічного впливу масових вибухів на Щирецькому кар'єрі на об'єкти, що охороняються. Гірничогеологічною особливістю району, в якому знаходиться с. Піски, є можливе розташування житлових будинків над карстами. У цьому випадку стійкість будинків визначається в першу чергу їх масою і потужністю шару порід, що знаходиться між стелиною карсту і основою будівлі. Вплив на них сейсмовибухових хвиль додатково сприяє зниженню стійкості. Ступінь впливу хвильового процесу змінюється в залежності від сезонності проведення підривних робіт. Тому для зниження сейсмічної небезпеки вибухів необхідне формування хвильового пакету з мінімальними енергетичними параметрами. Якщо ж енергонасиченість цієї частини спектру сейсмічної хвилі, яка проходить через шар ґрунту над порожниною і основою споруди, значно більша, то в цьому випадку збуджуються резонансні коливання, які призводять до серйозних пошкоджень і навіть руйнування об'єктів.

Було проведено реєстрацію сейсмічних коливань ґрунту під час трьох масових вибухів у кар'єрі. В результаті експериментів встановлені швидкості зсуву поверхні землі, споруд та їх конструкцій. Реєстрація сейсмоколивань та обробка даних проводилася за допомогою спеціального програмного забезпечення, яке передбачає приймання сигналів у широкому діапазоні частот і напружень, а також обробку сигналів. Шляхом спектрального аналізу знаходився максимальний рівень сигналу. Для оцінки сейсмічного дії масових вибухів на об'єкти, що охороняються, використовувалася стандартна сейсмометрична апаратура, за допомогою якої реєструвалась швидкість зсуву ґрунту в основі житлових будинків, які знаходяться безпосередньо поблизу кар'єру.

Визначенню значень вологості W передували вимірювання швидкості звуку С методом прозвучування зразків ґрунту для порівняльної оцінки цієї характеристики з закономірністю зміни швидкості поширення V сейсмовибухових хвиль. Встановлено, що середнє значення вологості для даних умов перебувало в межах 15...30% (влітку - 15...20%; восени, взимку - 21...25% і навесні 26...30%). Зі збільшенням вологості значення швидкості (м/с) зростають і змінюються за лінійною залежністю.

За експериментальними даними встановлено графічні функціональні залежності V = f(). Як узагальнюючий параметр - критерій подібності при інтерпретації даних сейсмічних спостережень за вибухами зарядів, близьких до зосереджених, -

використано величину приведеної відстані. Швидкість зсуву з використанням методу подібності визначалася залежно від величини приведеної відстані.

Швидкість сейсмоколивань V при вибухах на кар'єрах визначалась, згідно з методикою досліджень, за результатами обробки сейсмограм. За результатами обробки експериментальних даних встановлено залежності швидкості від приведеної відстані і вологості V = f() (рис. 7) і V = f(W).

Ці залежності відповідно апроксимовані формулами такого вигляду:

;(15)

. (16)

Рис. 7. Залежність швидкості коливань грунту по горизонтальній (1) і вертикальній (2) складових під час вибухів на кар'єрі

Залежність V = f() підпорядковується криволінійному закону, і зі збільшенням від 73,5 до 98,1 м/кг^1/3 швидкість V зменшується від 0,226 до 0,09 см/с. Зміна швидкості від вологості V = f(W) відбувається за криволінійною залежністю, і зі збільшенням вологості W від 15 до 30% швидкість V змінюється від 0,08 до 0,23 см/с.

У ближній точці від вибуху, де спостерігається максимальна вологість, швидкість коливань грунту зі зміною пори року змінюється від 0,16 см/с влітку до 0,23 см/с навесні. У дальній точці від вибуху, біля основи житлового будинку ця величина мінімальна і збільшується від 0,05 влітку до 0,09 см/с навесні.

В ході експериментальних досліджень, проведених в 2006-2007 роках на Щирецькому кар'єрі, проведено три вибухи на відстані 1000…1600 м від села Піски. Аналіз вибухів показав, що максимальна маса ВР становить 2438 кг, мінімальна - 172 кг; при цьому максимальна швидкість сейсмоколивань досягала 0,226 см/с, мінімальна - 0,04 см/с; максимальна маса ВР в групі на одне сповільнення становила 516 кг. На основі експериментів досліджено сейсмоефект масових вибухів на кар'єрі для визначення безпечної маси вибухової речовини в залежності від відстаней до об'єктів, що охороняються, з урахуванням кліматичних умов.

У п'ятому розділі запропоновано методику визначення сейсмобезпечних параметрів зарядів ВР для масивів порід з порожнинами з урахуванням спільної дії статичних і динамічних навантажень, а також сезонності проведення підривних робіт на кар'єрах. Розроблена методика розрахунку граничних параметрів підривних робіт для визначення стійкого стану об'єктів, що охороняються, ґрунтується на дослідженні процесу поширення штучно викликаних пружних коливань в окремих ділянках масиву гірських порід. Як основні джерела інформації про стан масиву використано значення швидкостей поширення поздовжніх і поперечних хвиль, у досліджуваному масиві, розмір статичного навантаження від об'єкта, що охороняється, і вологість масиву порід в залежності від пори року. Запропонована методика дозволяє отримати кількісну оцінку напруження масиву в місцях, розташованих поблизу карстових порожнин, і розрахувати безпечні параметри підривних робіт на основі врахування введених коефіцієнтів.

Перший практичний досвід показав, що застосування такої методики дозволяє зробити прогнозну оцінку розміщення карстових порожнин у масиві порід, оцінити технологічні властивості порід на тривалий період, суттєво підвищити якість проектування та планування підривних робіт і на цій основі поліпшити техніко-економічні показники гірничих робіт.

Для визначення необхідних параметрів підривних робіт необхідно провести теоретичний розрахунок процесів взаємодії сейсмовибухових хвиль з порожнинами. Розрахункові дані корегуються після проведення дослідних перевірочних вибухів для конкретних умов родовищ корисних копалин. Проведення серії вибухів на одному або декількох кар'єрах при фіксованих параметрах у відомих породах дозволяє використовувати отримані результати для прогнозування результатів підривання на інших кар'єрах.

Послідовність визначення сейсмобезпечних параметрів включає розрахунок статичних навантажень від розташованих над порожнинами об'єктів, що охороняються, визначення напружень у діаметральному перерізі порожнини при розташуванні над нею об'єкта, встановлення коефіцієнта статичного навантаження k_c, визначення динамічних напружень у масиві від впливу сейсмовибухових хвиль, розрахунок критичних параметрів напружень у масиві з порожнинами при спільній дії на них статичних і динамічних навантажень і розрахунок впливу сезонності робіт на сейсмобезпечну масу заряду.

На основі розробленої методики запропоновано алгоритм роботи системи, як комплекс елементів. Зміна окремих елементів системи призводить до повної перебудови всієї системи та її взаємопов'язаних елементів. В алгоритмі запропоновано розрахунок параметрів підривних робіт для розгляду впливу факторів від проведення вибуху на об'єкти, що охороняються.

На основі теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано формулу для визначення сейсмобезпечної маси ВР з урахуванням сезонності проведення підривних робіт:

,(17)

де r - відстань від місця вибуху до об'єкту, м; K і n - відповідно коефіцієнт пропорційності сейсмічності і показник ступеня загасання, k_c - коефіцієнт статичного навантаження, k_д - коефіцієнт дінамічного навантаження, k_в - коефіцієнт вологості.

За цією методикою визначено сеймобезпечну масу зарядів ВР - загальну на вибух і на групу уповільнення. Коефіцієнти визначаються на основі проведених в роботі досліджень.

Економія коштів по технологічному циклу пов'язана з поліпшенням техніко-економічних показників при підриванні зарядів великої потужності і досягається за рахунок зміни таких показників: скорочення загальної кількості вибухів; поліпшення якісних показників при дробленні великих обсягів гірничої маси; збільшення продуктивності кар'єрного устаткування при забезпеченні і вийманні великих обсягів гірничої маси за рахунок ритмічної роботи всіх технологічних ланок гірничого циклу. Забезпечення збереження об'єктів дозволяє скоротити збитки і витрати від повного руйнування будівель та споруд, на поточний ремонт і підтримку будинків і споруджень, від пошкодження матеріальних цінностей усередині будівель і споруд, від скорочення виробництва при ушкодженнях, від вторинних руйнувань, викликаних пошкодженням будівель і споруд (аварійне відключення електроенергії, прориви гідродамб, зсуви, відвали і т. д.), від збитку, завданого здоров'ю людей. Загальний очікуваний економічний ефект склав 92,4 тис. гривень в рік.

Висновки

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій розв'язано актуальну наукову задачу по обґрунтуванню умов сейсмічної стійкості масиву порід з порожнинами, над яким розташовуються об'єкти, що охороняються, шляхом встановлення закономірностей розподілу напружень навколо порожнини під час процесів проникнення і відбиття сейсмовибухових хвиль на межі розділу системи гірський масив-порожнина, для розроблення рекомендацій щодо сейсмобезпеки ведення підривних робіт в різні пори року.

По результатам аналітичних і експериментальних досліджень отримано такі основні наукові висновки і практичні результати:

1. Визначено вплив маси стелини порожнини з урахуванням маси розташованого над нею об'єкта, що охороняється, на різні точки на поверхні порожнини, що дозволило встановити найбільш небезпечні точки, в яких може початися руйнування, з урахуванням таких параметрів, як маса об'єкта, глибина залягання порожнини, щільність і міцнісні властивості масиву, коефіцієнт Пуассона.

2. Визначено механізми взаємодії сейсмовибухових хвиль на межі розділу пружних середовищ з порожниною і побудовано системи рівнянь, які дозволяють визначати значення розривів швидкостей на фронтах поздовжніх і поперечних хвиль при взаємодії їх з поверхнями розділу пружних середовищ.

3. За допомогою комп'ютерного моделювання розроблено алгоритм розрахунку поля напружень навколо порожнини при динамічному впливі поздовжніх і поперечних хвиль, що утворилися в результаті масових вибухів на кар'єрах.

4. Розроблено критерій оцінки спільної дії статичних і динамічних навантажень на порожнину для визначення стійкості об'єктів, що охороняються, при поширенні сейсмовибухових хвиль, на шляху руху яких розташовані карстові порожнини різних параметрів і властивостей.

5. Встановлено аналітичні залежності сумарних напружень навколо порожнин від координат на її поверхні, глибини залягання, маси розташованого над нею об'єкта, коефіцієнта Пуассона, щільності породи, матеріалу заповнення.

6. Визначено механізм перебудови фронту плоскої сейсмовибухової хвилі при падінні її на сферичну порожнину, яка в результаті відбиття стає джерелом вторинних хвиль і чинить додатковий вплив на об'єкти, розміщені на поверхні.

7. Встановлено закономірності зміни швидкості коливань ґрунту в залежності від сезонності проведення робіт, які визначаються показником вологості ґрунту в різні пори року. Зі збільшенням вологості швидкість сейсмоколивань збільшується, і навпаки, при зменшенні вологості швидкість сейсмоколивань знижується.

8. Вдосконалено формулу розрахунку сейсмобезпечної маси ВР, що враховує спільну дію статичних і динамічних навантажень і сезонність проведення підривних робіт.

9. Розроблено методику розрахунку граничних параметрів підривних робіт для визначення стійкого стану об'єктів, що охороняються, і на її основі розроблено і впроваджено рекомендаціі щодо сейсмобезпечних параметрів зарядів вибухових речовин під час вибухів на кар'єрах в різні пори року.

10. Очікуваний річний економічний ефект впровадження рекомендацій за результатами досліджень становить 92,4 тис. грн.

Основні положення і результати дисертації опубліковані в таких роботах

Статті в наукових фахових виданнях:

1. Воробъев В.Д. Исследование сейсмостойкости охраняемых объектов при взрывах в карьерах/ В.Д. Воробъев, Л.И. Демещук, В.Н. Кобасов, Р.М. Сидор, А.М. Пасечник // Вісник НТУУ “КПІ”. Серія “Гірництво”. - 2007. - Вип. 15. - С. 30-36.

2. Воробьев В.Д. Исследование сейсмического действия массовых взрывов в различное время года при разработке Песковского месторождения гипса / В.Д. Воробьев, А.И. Крючков, А.М. Пасечник, Р.М. Сидор // Вісник НТУУ «КПІ». Серія «Гірництво». - 2008. - Вип. 17. - С. 25-34.

3. Пасечник А.М. Условия устойчивости карстовых полостей в горном массиве при статических нагрузках / А.М. Пасечник // Сучасні ресурсоенергозберігаючі технології гірничого виробництва. - 2008. - Вип. № 2/2008(2). - С. 102-110.

4. Воробьева Л.Д. Закономерности взаимодействия сейсмовзрывных волн с закарстован-ным массивом горных пород / Л.Д. Воробьева, Н.Н. Ткач, А.М. Пасечник, Н.И. Жукова // Сучасні ресурсоенергозберігаючі технології гірничого виробництва. - 2009. - Вип. № 1/2009(3). - С. 63-70.

5. Воробьев В.Д. Математическая модель распространения сейсмовзрывных волн в неоднородном слоистом массиве горных пород / В.Д. Воробьев, А.И. Крючков, А.М. Пасечник, Н.И. Жукова// Научное обеспечение совершенствования методов производства открытых и подземных горных работ. - 2009. - С. 93-99.

6. Воробьев В.Д. Разработка алгоритма динамического взаимодействия сейсмовзрывных волн с карстовой полостью / В.Д. Воробьев, А.И. Крючков, А.М. Пасечник, Н.И. Жукова // Зб. наук. праць Національного гірничого університету. - 2009. - № 33, Т.1. - С. 87-95.

7. Воробьев В.Д. Сейсмоустойчивость горных выработок и полостей при ведении взрывных работ / В.Д. Воробьев, А.И. Крючков, А.М. Пасечник, Н.И. Жукова // Уголь Украины. - 2010. - № 6'2010. - С. 9-11.

8. Пасечник А.М. Влияние динамических нагрузок на устойчивость горного массива при взрывах в карьерах / А.М. Пасечник, Н.И. Жукова // Вісник НТУУ «КПІ». Серія «Гірництво». - 2010. - Вип. 19. - С. 43-50.