Приведен анализ и определены направления совершенствования технологий углубки стволов с расширением восстающего. Предложены новые варианты углубки стволов, обеспечивающие высокую эффективность углубочных работ.

На основе анализа аварий, связанных с потерей устойчивости ликвидируемых вертикальных стволов в Европе, описаны технологии сохранения их устойчивости. Приведены схемы сооружения основания засыпки, засыпки основной части ствола и перекрытия их устьев.

Рассмотренные подходы к оценке и выбору конструкции опор в ликвидируемых стволах, изложенная методика расчета их параметров позволяют дать рекомендации по обеспечению стабильности любого вида закладочного материала и на этой основе долговременного безопасного состояния ликвидированного ствола в конкретных горно-геологических, геомеханических и гидрогеологических условиях.

Разработана новая технология погашения вертикального ствола, основанная на избирательном усилении наиболее ослабленных его участков. Новая технология реализуется путем установки сводообразных мембран породной засыпкой с созданием распора специальными методами.

Описана технология подводного тампонирования забоя скипового ствола N3 шахты "Торецкая" ПО "Дзержинскуголь" в условиях интенсивного водопритока. Она предусматривает перераспределение забойного водопритока в водоотводящую трубу и на искусственный фильтрационный слой.

Процесс длительных сдвижений пород в окрестности заброшенного или погашенного вертикального ствола протекает по двум механизмам: конусообразному оползневому в области наносов у устья и локальным обрушениям на ослабленных участках глубинной части. Указанные сдвижения характеризуются нессиметричностью, избирательностью и самозатуханием под действием подпора обвалившихся пород. Данные закономерности являются геомеханическими основами для разработки новых технологий погашения стволов.

Розглянуто питання технології та організації будівництва та реконструкції гірничих підприємств. Наведено класифікації схем оснащення для проходки стволів, способів і схем їх поглиблення, ліквідації раптових проривів води в гірничі виробки шахт, технологічні схеми проходки дозаторних камер. Викладено загальні положення з реконструкції гірничих підприємств.

Рассмотрены вопросы технологии и организации строительства и реконструкции горных предприятий. Приведены классификации схем оснащения для проходки стволов, способов и схем их углубления, ликвидации неожиданных прорывов воды в горные выработки шахт, технологические схемы проходки дозаторных камер. Изложены общие положения по реконструкции горных предприятий.

Приведены сведения об условиях проходки стволов (ПС) в ЮАР. Проанализированы особенности организации ПС в водонасыщенных породах, а также скоростной ПС. Предложена схема крепления корытообразных проводников. Рассмотрены вопросы государственного регулирования добычи полезных ископаемых в стране.

Раскрыт исторический аспект производственной деятельности шахтостроителей комбината "Донбассантрацитшахтострой" Луганской области в 1957 - 1967 гг. Описаны особенности малозатратного обеспечения устойчивости подготавливающих выработок угольных шахт, рассмотрены техногенные последствия закрываемых шахт. Изложены вопросы взрывных технологий в шахтном строительстве, предложены прогрессивные пути и способы уменьшения выдавливания пород почвы в горных выработках. Осуществлен мониторинг состояния вертикальных шахтных стволов. Приведена методика оценки геомеханического состояния протяженных выработок с учетом стохастической изменчивости свойств горных пород.

Проведен обзор зарубежного опыта дизайна и строительства больших подземных полостей (на примере США, Великобритании, Германии, Японии, Панамы, Тайвани, Южной Кореи). Раскрыты преимущества использования подземного пространства в контексте общих архитектурных энергосберегающих сооружений, изоляции от шума и вибраций, обеспечения безопасности. Особое внимание уделено дизайну и строительству больших полостей подземным способом. Рассмотрены главные характеристики построенных и проектируемых комплексов, принципы определения их основных параметров, в частности, с использованием современных компьютерных методов цифрового моделирования. Приведены сведения об открытом способе строительства заглубленных структур и экскавационных работах под существующими зданиями. Рассмотрены геотехнические риски строительства больших подземных полостей, на конкретных примерах проанализированы их последствия. Рассмотрены статьи контрактных документов, отражающих распределение рисков между участниками проекта. Описаны конструкции больших подземных полостей разного назначения: гидроэлектрических станций, научных лабораторий, хранилищ углеводородов, гражданских и военных объектов.

Проанализировано взаимодействие породного массива и выполняемого в нем строительства. Определены факторы, влияющие на качество подземного воздуха и способы его улучшения. Описаны методы, предотвращающие обрушение горных выработок и препятствующие притокам и прорывам воды. Освещены мероприятия по снижению шума подземного оборудования.

У роботі розвивається напрямок на відробку ціликів що примикають до зон розвантаження капітальних підготовлюючих виробок. При цьому пропонуються різні способи відробки цих ціликів. Провадиться геомеханічний аналіз запропонованих способів за допомогою комп'ютерного моделювання. На його основі встановлюються критерії раціональності впровадження того чи іншого способу: за стійкёстю покрівлі у очисній виробці; за стійкістю капітальних підготовлюючих виробок; за втратами вугілля у ціликах. Проведене випробування двох проваджених способів на шахті эПівденно-Донбаська 1.ю

Встановлено закономірності зміни режиму деформування, тривалого обвалення товщі порід над виробками неглибокого розташування та навколо погашених стволів у залежності від кінетики розвитку руйнування у часі, наявності у товщі різноміцних шарів порід, розщільнення та дезорганізації фрагментів масиву, що руйнується, а також дренування вод. Уточнено та науково обгрунтовано механізм зрушень товщі навколо погашених стволів з урахуванням вибірковості та стохастичності обвалень. Удосконалено геомеханічні принципи забезпечення тривалої стійкості поверхні, що примикає до погашених гірничих виробок. Наведено кількісні значення співвідношення товщини порідного перекриття виробок до їх висоти, що визначають параметри мульди зрушення поверхні в місцях підробки останньої.

Містяться результати теоретичних та експериментальних досліджень по встановленню закономірностей керованого формування протифільтраційних завіс - екранів за контуром вертикального ствола в нестійких піщано-глинистих, напірних пористих та тріщинуватих гірських породах, методики проектування параметрів та технологічні схеми ліквідації водоприпливів у вертикальні стволи шахт. Встановлені особливості течії розчинів-електролітів у напірних пористих горизонтах під дією постійного струму та глиноцементних розчинів з реологічними властивостями, що змінюються, у тріщинуватих гірських породах; розроблені технічні засоби та нові технології ліквідації залишкових водоприпливів та закріплення нестійких порід.

На підставі обстеження стану вертикальних стволів шахт Донбасу проаналізовано та узагальнено умови їх охорони, систематизовано усі можливі причини порушень та деформацій кріплення та армування. Виявлено фактори, що впливають на стан стволів. Встановлено залежності ступеня їх порушеності від параметрів очисних виробок та запропоновано новий спосіб побудови запобіжних ціликів. Досліджено характер зрушення масиву гірських порід над очисною виробкою, встановлено нові його закономірності, на підставі яких розроблено методику прогнозу зрушень та деформацій масиву гірських порід. Обгрунтовано методи раціонального виймання вугілля з надр у зонах впливу на вертикальні шахтні стволи та технічні свердловини. Рекомендовано чотири основні способи виймання запасів вугілля з приствольних ціликів, ефективність яких підтверджено експериментально. Розроблено структурно-логічну схему реалізації способів підробки вертикальних стволів.

Висвітлено питання забезпечення ефективної та безпечної експлуатації стволів глибоких шахт. Вирішено науково-технічне завдання експрес-діагностики динамічного стану системи підйомна посудина-жорстке армування, шляхом розробки та обгрунтування класифікації та граничних параметрів динамічних станів системи, на базі яких із застосуванням комп'ютерних технологій створено нові методи та технічні рішення. Основу методів складають: критерії ідентифікації режимів роботи системи (плавного, віброударного, з підвищеним тертям) за миттєвими лінійними прискореннями, критерії ідентифікації режимів роботи системи (плавного, віброударного) за контактними зусиллями підйомної посудини з провідниками армування, що враховують масові характеристики підйомної посудини.

Виявлено, що ефективність підривних робіт під час проходки вертикальних стволів знижується у зв'язку з груповими неповними детонаціями та відмовами внаслідок переміщення патронів вибухових речовин (ВР) вздовж шпура під впливом вибуху зближеного заряду та порушення його суцільності під дією процесу воронкоутворення. Експериментально встановлено залежність зміни величини переміщення патронів ВР шпурового заряду у часі та максимальну дальність передачі детонації між патронами через воду. Вперше запропоновано параметр "фактична енергія продуктів вибуху зарядів у шпурі", що враховує коефіцієнт зарядження шпура. На базі аналітичних досліджень встановлено залежність максимально можливого значення радіуса воронки вибуху від параметра повної енергії продуктів вибуху заряда у шпурі за різних умов. Підтверджено доцільність використання зворотного способу ініціювання шпурових зарядів ВР у процесі здійснення підривних робіт під час проходки вертикальних шахтних стволів. Запропоновано конструкції патрона-бойовика та шпурового заряда ВР для реалізації зворотного способа ініціювання зарядів ВР. На базі одержаних результатів розроблено технологію буропідривних робіт під час проходки вертикальних шахтних стволів.

Проаналізовано стан сполучень вертикальних стовбурів з горизонтальними виробками вугільних шахт. Визначено домінуючі фактори, які впливають на стійкість сполучень: дирекційний кут проведення горизонтальної виробки, яка примикає до стовбуру, показник складності умов проведення та відношення ширини виробки до діаметра стовбура. Доведено, що анкерне кріплення в комбінації з бетонним забезпечує стійкість стволу у разі орієнтованого та різноглибинного його зведення. Встановлено глибину навколоконтурної послабленої зони дії несиметричних навантажень на кріплення стовбура, яка визначає параметри конструкції та технологію зведення анкерів. Розраховано параметри для паспорта анкерного кріплення та ділянки його зведення, що дозволяє максимально збільшити темпи проведення стовбурів. Обгрунтовано підходи, розроблено та впроваджено технологію спорудження вертикальних ділянок стовбурів над сполученнями, оцінено її економічну ефективність.

Обгрунтовано закономірності зміни тривалості й темпів будівництва нижчележачих горизонтів залізорудних шахт Криворізького басейну під час реконструкції з метою підтримки їх виробничої потужності. Встановлено, що оптимальні витрати часу на будівництво комплексу виробок нижчележачих горизонтів є нелінійною функцією висоти поверху відпрацювання на конкретній шахті та темпів річного пониження очисних робіт; вони забезпечують найбільшу величину виробничого прибутку. Розроблено математичні моделі визначення темпів будівництва виробок головного напрямку горизонту шахти, що відповідають оптимальному часу проведення будівельних робіт з метою забезпечення їх мінімальної вартості. Виявлено зв'язок між часом будівництва нижчележачих горизонтів шахт і швидкістю спорудження комплексу виробок їх головного напряму за наявності множини варіантів сполучення темпів ведення робіт, які відповідають оптимальному часу спорудження горизонту, що дозволяє знаходити необхідні швидкості будівництва виробок за різних значень річного пониження очисних робіт. Доведено: вартість будівництва виробок горизонтів шахт перебуває в нелінійній залежності від темпів ведення робіт, що дозволяє знаходити сполучення швидкостей будівництва комплексу виробок, які відповідають оптимальному часу спорудження горизонту та забезпечують мінімальну вартість будівельних робіт.

Досліджено закономірності зміни напружень в часі за фронтом вибухових хвиль центральної та осьової симетрії. Розглянуто механізм вибухового руйнування монолітних міцних порід за умов впливу вільної поверхні. Встановлено, що головна роль відбитих хвиль полягає в зміщенні частинок масиву за їх фронтом, що призводить до перерозподілу напружень в квазістатичному полі. Проаналізовано умови роботи зарядів у разі розширення передового підняттєвого в напружених породах. Вивчено механізм дії зарядів вибухових речовин у міцних монолітних та слабкотріщинуватих породах. Встановлено, що попереднє наведення тріщин навколо зарядних порожнин забезпечує підвищення інтенсивності дроблення та збільшення радіуса зони руйнування порід. Розглянуто механізм дії торцевого заряду з повітряним проміжком, розташованим у перебурі, та попереднім наведенням тріщин навколо ділянки зарядної порожнини, яка прилягає до проектного контура виробки, що споруджується.