Оценка влияния формы выработки и действующих напряжений в массиве на формирование зоны растягивающих деформаций на глубине свыше 1 км

Представлены результаты исследований, посвященных изучению вторичного поля напряжений, которое формируется во вмещающем массиве выработок различной формы сечения и вариантов действия главных напряжений на глубине ведения горных работ свыше 1 км. Моделирование напряженно-деформированного состояния вмещающего массива подготовительных выработок проводилось в программном комплексе Map3D. Полученные результаты количественного анализа используются в настоящее время для калибровки модели в течение всего периода проходки и поддержания действующих выработок. Показаны результаты оценки принятых параметров выработок, расчеты значений микродеформаций вмещающего массива по трем сценариям. При проходке выработок на исследуемом участке в гранитах интенсивная трещиноватость и формирование зон растягивающих деформаций развивается от границы со значениями e3 ≥ 350µe и используется для определения расстояний от кровли (Нкровля) и боков (Нбок) выработки вчерне до границы e3 = 350µe (зоны вероятного разрушения массива). На основе моделирования получены результаты определения структуры вторичных полей напряжений и деформаций в условиях проходки подготовительных выработок на больших глубинах.

 

Ключевые слова: растягивающие деформации, сжатие, трещины, действующие напряжения, сечение, кровля и бока выработки, глубина свыше 1 км, горная порода, программы Map3D и RocData, калибровка модели.
Как процитировать:

Нгуен Ван Минь, Еременко В. А., Сухорукова М. А., Шерматова С. С. Оценка влияния формы выработки и действующих напряжений в массиве на формирование зоны растягивающих деформаций на глубине свыше 1 км // Горный информационноаналитическийбюллетень.–2020.–№6.–С.67–75.DOI:10.25018/0236-1493-2020-6-0-67-75.

Благодарности:
Номер: 6
Год: 2020
Номера страниц: 67-75
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.831; 622,2; 622.235
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-6-0-67-75
Дата поступления: 26.02.2020
Дата получения рецензии: 01.04.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.05.2020
Информация об авторах:

Нгуен Ван Минь1 — аспирант, e-mail: minhnv@utt.edu.vn,
Еременко Виталий Андреевич1 — д-р техн. наук, профессор РАН, директор научно-исследовательского центра «Прикладная геомеханика и конвергентные горные технологии» ГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: prof.eremenko@gmail.com,
Сухорукова Марина Анатольевна1 — инженер, e-mail: marinasuhruk242822@yandex.ru,
Шерматова Сайера Сидиковна — учебный мастер, Российский университет дружбы народов, Инженерная академия, e-mail: s_shermatova@inbox.ru,
1 ГИ НИТУ «МИСиС»,

 

Контактное лицо:

Еременко В.А., e-mail: prof.eremenko@gmail.com.

Список литературы:

1. Xie H., Gao F., Ju Y., Gao M., Zhang R., Gao Y., et al. Quantitative definition and investigation of deep mining // Journal of the China Coal Society. 2015. Vol. 40. No 1. Pp. 1—10.

2. Лушников В. Н., Сэнди М. П., Еременко В. А., Коваленко А. А., Иванов И. А. Методика определения зоны распространения повреждения породного массива вокруг горных выработок и камер с помощью численного моделирования // Горный журнал. — 2013. — № 12. — С. 11—16.

3. Еременко В. А., Аксенов З. В., Пуль Э. К., Захаров Н. Е. Исследование структуры вторичного поля напряжений призабойной части подготовительных выработок при проходке выбросоопасных пластов с использованием программы Map3D // Горный информационноаналитический бюллетень. — 2020. — № 5. — С. 91—104. DOI: 10.25018/0236-1493-20205-0-91-104.

4. Козырев А. А., Семенова И. Э., Журавлева О. Г., Пантелеев А. В. Гипотеза происхождения сильного сейсмического события на Расвумчоррском руднике 09.01.2018 // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 12. — С. 74—83. DOI: 10.25018/02361493-2018-12-0-74-83.

5. Зубов В. П. Применяемые технологии и актуальные проблемы ресурсосбережения при подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых // Горный журнал. — 2018. — № 6. — С. 77—83.

6. Сидоров Д. В., Пономаренко Т. В., Ларичкин Ф. Д., Воробьев А. Г. Экономическое обоснование инновационных решений по снижению потерь сырья в алюминиевой отрасли России // Горный журнал. — 2018. — № 6. — С. 65—68.

7. Terzaghi K., Peck R. B. Soil mechanics in engineering practice. Wiley, New York. 1967.

8. Griffith A.A. The theory of rupture, Proceedings of First International Congress of Applied Mechanics. Delft. 1924, pp. 55—93.

9. Hoek E., Brown E. T. Underground excavations in rock, London: Institute of Mining and Metallurgy, 1980.

10. Sheorey P. R., Biswas A. K., Choubey V. D. An empirical failure criterion for rocks and jointed rock masses // Engineering Geology. 1989. Vol. 26. Pp. 141—159.

11. Еременко В. А., Айнбиндер И. И., Пацкевич П. Г., Бабкин Е. А. Оценка состояния массива горных пород на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 1. — С. 5—17.

12. Высотин Н. Г., Косырева М. А., Лейзер В. И., Аксенов З. В. Обоснование создания комплексного стенда для физического моделирования геомеханических процессов во вторичных полях напряжений в условиях разработки месторождений конвергентными горными технологиями // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 10. — С. 131—145. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-10-0-131-145.

13. Fairhurst C., Cook N. G. W. The phenomenon of rock splitting parallel to the direction of maximum compression in the neighbourhood of a surface / Proceedings 1st Congress of the International Society for Rock Mechanics. Lisbon. 1966. Vol. 1. Pp. 687—692.

14. Kuijpers J. Fracturing around highly stressed excavations in brittle rock // Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. 2000. Vol. 100. Pp. 325—332.

15. Ndlovu X., Stacey T. R. Observations and analyses of roof guttering in a coal mine // Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. 2007. Vol. 107. Pp. 477—491.

16. Stacey T. R. A simple extension strain criterion for fracture of brittle rock // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 1981. Vol. 18. Pp. 469—474.

17. Jiang Q., Feng X., Song L., Gong Y., Zheg H., Cui J. Modeling rockspecimens through 3D printing: Tentative experiments and prospects // Acta Mechanica Sinica. 2015. Vol. 32. No 1. Pp. 524—535.

18. Kong L., Ostadhassan M., Li C., Tamimi N. Rock Physics and geomechanics of 3D printed rocks // ARMA 51st U.S. Rock Mechanics/Geomechanics Symposium, San Francisco, California, USA. Conference Paper. 2017, pp. 1—8.

19. Gell E. M., Walley S. M., Braithwaite C. H. Review of the validity of the use of artificial specimens for characterizing the mechanical properties of rocks // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2019. No 3. Pp. 1—13.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.