Приведены результаты научных исследований по физике движения вязкопластичных тампонажных растворов. Проанализирован процесс течения глиноцементных растворов в единичных трещинах в стационарных и деформационных условиях, трещинах с проницаемыми стенками и при движении раствора с изменяющимися реологическими параметрами, наклонных трещинах и старых горных выработках, а также движение раствора в системах трещин.

Рассмотрены структура, свойства, районирование пористых песчаников Донбасса. Освещены физико-химическая сущность, виды и технологические параметры электрохимической обработки грунтов. Обоснованы принципы физического моделирования электрохимического тампонажа пористых песчаников. Описаны методика проектирования, техника и технологические схемы ликвидации водопритоков из них. Предложен электрохимический способ водоподавления в горных выработках.

Рассмотрены исследования водопроявлений в горизонтальных выработках в зонах влияния тектонических нарушений, развитие зоны неупругих деформаций в обводненных породах во времени, изменение свойств горных пород, методика расчета параметров перекрепления выработок и технология тампонажа зон дизъюнктивных нарушений. Усовершенствована методика перекрепления горизонтальных выработок на пологих пластах в обводненных условиях с учетом развивающейся нагрузки на крепь путем учета фактического среднего размера зоны неупругих деформаций в условиях обводненности пород кровли. Обоснованы технологические парметры тампонажа зон тектонических нарушений с учетом изменения реологических свойств растворов. Разработаны технологические схемы водоподавления для четырех типов геологических нарушений и усовершенствована технология комплексного метода тампонажа горных пород.

Рассмотрен процесс фильтрационной консолидации слабоустойчивых грунтов с помощью метода тампонажа глиноцементными растворами, аналитически получены выражения для расчета степени консолидации грунта, эффективных давления и радиуса гидрорасчленения и объема тампонажного раствора.

Выполнен анализ структуры и обводненности зон тектонических нарушений Восточного Донбасса, приведены объекты внедрения технологии тампонажа и показана их эффективность при строительстве выработок.

Приведены результаты исследований устойчивости горных выработок шахт Восточного Донбасса в течение длительного времени при использовании комплексного метода тампонажа. При помощи показателя устойчивости определена эффективность тампонажа на протяжении нескольких лет в условиях шахт ГП "Антрацит".

Проведен анализ влияния трещиноватости на прочность горных пород и устойчивость выработок. Приведены результаты исследований эксплуатационного состояния подготовительных выработок глубоких шахт, зон интенсивной трещиноватости в кровле горизонтальных выработок таких шахт, напряженно-деформированного состояния приконтурного массива в интенсивно трещиноватых зонах. Предложена методика расчета параметров повышения устойчивости горизонтальных пластовых выработок в интенсивно трещиноватых породах при ассиметричной превалирующей нагрузке на крепь.

Приведены аналитические исследования, на основе которых разработана технология, позволяющая ликвидировать прорыв грунтовой дамбы путем "закладки" канала прорыва структурированным глиноцементным раствором с регулированными реологическими свойствами.

Изложены основы теории изгиба, методика определения внутренних усилий, напряжений и перемещений балок при их различном загружении и различных расчетных схемах. Приведена методика и последовательность вычислений при подборе сечений и проверке прочности и жесткости балок. Рассмотрены различные конструктивные формы балок: обычные балки, балки с гибкой стенкой, балки с перфорированной стенкой, бистальные балки. Проанализированы особенности работы подкрановых балок. Приведены методика определения расчетных усилий, методика подбора сечения и методика проверки прочности и жесткости балок.

Обоснована система расчетных уравнений для определения технологических параметров инъекционной стабилизации оползневых грунтов, впервые введен критерий повышения устойчивости грунтов, приведен пример расчета параметров стабилизации оползня в Крыму.

Выполнено моделирование устойчивости системы склон-удерживающее сооружение в инженерной программе конечно-элементного анализа Phase2 с учетом закрепления грунта при помощи метода напорной цементации. Определены коэффициенты запаса устойчивости склона с учетом геоморфологических параметров и физико-механических характеристик массива пород по критерию прочности Кулона - Мора.

Приведены результаты исследований деформаций горных пород в гидроактивизированных массивах при закрытии угольных шахт. Исследование динамики трещиноватости пород, обводненности тектонических нарушений, напряженно-деформированного состояния гидроактивизированного горного массива позволили установить новые закономерности и эффекты в горных породах при закрытии шахт методом мокрой консервации.

Рассмотрены теоретические, научно-методические и практические вопросы, связанные с оценкой средств индивидуальной защиты шахтеров (СИЗ). Изложен механизм оценки соответствия их защитных, эргономических и эксплуатационных свойств условиям труда на рабочих местах в угольных шахтах. Дана классификация опасных и вредных производстенных факторов (ОВПФ). Описаны методы оценки эффективности СИЗ по снижению или устранению риска воздействия на шахтеров. В методологическом аспекте рассмотрены вопросы, характеризующие особенности комплексного подхода к оценке надежности СИЗ с учетом уровней их защиты. Приведен расчет снижения рисков воздействия ОВПФ на работающего при применении высокоэффективных СИЗ. Описан механизм реализации принципа преобразования параметров ОВПФ.

Применяемые в настоящее время способы управления кровлей в лаве и охраны подготовительных выработок в большинстве случаев не позволяют максимально эффективно использовать механизм разгрузки боковых пород от вредных проявлений горного давления. Все это является причиной обрушений пород кровли и почвы, завалов выработок и высокого уровня травматизма. В результате выполненных исследований было установлено, что наиболее неблагоприятная геомеханическая обстановка в углепородном массиве, с точки зрения проявления природных опасностей, имеет место при способе управления кровлей удержанием на кострах. Это можно объяснить неэффективным взаимодействием боковых пород с охранными сооружениями, оставляемыми в выработанном пространстве по всей длине лавы. Имея ограниченную податливость (до 10 %) эти сооружения являются концентраторами напряжений и способствуют максимальному изгибу породных слоев. Такое положение является особо опасным, при наличии в их составе неустойчивых пород. Совершенно иная картина имеет место при наличии над штреком широкой податливой опоры, обеспечивающей плавный прогиб пород кровли. Правильное представление о характере распределения напряжений в массиве пород при разработке крутых угольных пластов способствует не только разработке эффективных мероприятий по сохранению устойчивости выработок, но и снижению уровня травматизма горнорабочих. При этом необходимо учитывать надежное взаимодействие применяемых охранных сооружений с расслоившимися породами кровли и почвы. Такой подход позволит минимизировать концентрацию напряжений в массиве. Это может быть обеспечено за счет определения оптимальных параметров широкой податливой опоры, расположенной над штреком и разработки специальных способов по повышению устойчивости боковых пород.

Цель исследований - определение условий и параметров устойчивости пород кровли крутого угольного пласта в углепородном массиве, вмещающем выработки. Для достижения поставленной цели в работе были выполнены аналитические исследования с применением основных положений классической механики, когда кровля угольного пласта исследовалась в виде модели балки, имеющей различные варианты опорных связей. выполненных исследований определены условия и параметры устойчивости пород кровли крутого угольного пласта, учитывающие геометрические характеристики изучаемой геомеханической системы и отражающие перемещения балки при возникновении усилий от действия внешней силы. Установлено, что при проявлении внешней силы, особенно от воздействия падающей породы на кровлю, определенном соотношении основных параметров, устойчивость кровли в исследуемой геомеханической системе сохраняется, когда обеспечивается податливость опорных связей и параметры расположения поддерживающих кровлю опор. Впервые доказано, что при силовом воздействии падающей породы на кровлю крутого угольного пласта, динамическая сила, действующая на балку при обрушении расслоившейся толщи пород, выполняет работу, в зависимости от траектории движения породных блоков в разгруженном углепородном массиве, вмещающем выработки, что влияет на устойчивость кровли. Устойчивость кровли крутого угольного пласта в углепородном массиве, вмещающем выработки, определяющая эксплуатационное состояние штреков и безопасность ведения горных работ, обеспечивается системой поддерживающих податливых опор, расположенных позади очистного забоя, с соблюдением параметров их расположения.