Охарактеризованы проблемы прочности структурно-неоднородных массивов горных пород. Рассмотрены стохастические модели породного массива в окрестности выработок. На их основе получены решения задач по определению коэффициента структурного ослабления реальных породных массивов. Проанализированы вероятностные законы распределения предела прочности горных пород на одноосное сжатие.

Освещены результаты исследований устойчивости подземных выработок и породного массива на основе применения методов теории случайных функций. Рассмотрены задачи оценки прочности статистически неоднородного породного массива. Проанализирована вероятностная модель протяженной выработки, расположенной в зоне влияния очистных работ. Приведена критериальная оценка устойчивости выработок в условиях пучащейся почвы. Описаны принципы оптимального проектирования протяженных выработок, а также методы расчета целиков со случайным очертанием контура при камерных системах разработки. Предложены вероятностные критерии оценки потерь полезных ископаемых (угля) при отработке месторождений подземным способом.

Представлен обзор современного подземного строительства в Украине и за ее пределами. Приведены данные о новых технологиях и технике строительства тоннелей и других подземных объектов. Рассмотрены методы расчета элементов подземных сооружений, которые обеспечивают их долговременное назначение, а также целиков и потолочин камер, в том числе с учетом вероятностной природы породной среды.

Рассмотрены механические свойства горных пород и массивов. Раскрыта сущность основных понятий в данной области, в частности, горных пород, литологической разности, геомеханических процессов, механического состояния породного массива. Определены основные соотношения механики сплошного деформируемого тела. Приведены теория разрушения горных пород в сложном напряженном состоянии, а также численные методы в геомеханике, в частности, конечных, граничных и дискретных элементов. Проанализированы особенности определения нагрузки на крепь вертикальных стволов. Рассмотрены общие закономерности процесса сдвижения породных массивов при подземной добыче полезных ископаемых. Осуществлено моделирование геомеханических процессов.

Приведены сведения о строении Земли и свойствах ее недр, охарактеризована физическая структура массива горных пород, рассмотрены его структурно-текстурные особенности (сплошность, однородность, изотропия, слоистость, трещиноватость, пористость). Приведено описание пород как трехфазных образований, разработана их классификация по характеру внутренних связей. Определены плотностные, гидрогазомеханические и механические свойства горных пород. Раскрыты основные соотношения механики сплошного деформируемого тела. Приведены методы определения прочности горных пород в сложном напряженном состоянии, рассмотрена теория их разрушения. Охарактеризовано напряженно-деформированное состояние породных массивов в окрестности одиночных горизонтальных выработок. Описаны динамические проявления горного давления, представлены реологические методы оценки выдавливания пород почвы в выработках. Обоснованы гипотезы свода естественного равновесия, взаимодействия крепи и породного массива, а также сводообразования в условиях взаимодействия крепи с породным контуром. Рассмотрено напряженно-деформированное состояние породного массива вокруг очистных выработок, исследовано взаимодействие целиков и камер с вмещающим породным массивом.

Висвітлено фізичні основи міцності гірських порід і породного масиву. Проаналізовано найбільш уживані критерії міцності. Розкрито вплив масштабаного ефекту на міцність породного масиву. Наведено приклади чисельного моделювання пружно-пластичних задач в геомеханіці.

Освещены физические основы прочности горных пород и породного массива. Проанализированы наиболее употребляемые критерии прочности. Раскрыто влияние масштабного эффекта на прочность породного массива. Даны примеры численного моделирования упругопластических задач в геомеханике.

Рассмотрен способ приготовления невзрывчатого разрушающего состава в шпуре. Охарактеризовано создание хронолитологической модели для формирования породного отвала. Уделено внимание разрушению оснований со слабыми подстилающими грунтами подземных сооружений при динамических нагрузках. Определено влияние качества заполнителя на механические свойства модифицированного бетона. Освещены опыт и перспективы развития подземного строительства в Таджикистане. Приведена методика расчета величины заходки в зоне неустойчивых пород, упрочненных грунтовыми сваями.

Проанализированы современные критерии стойкости откосов и бортов карьеров. Представлены результаты моделирования стойкости борта на карьере Свободногорного ГМК в программе конечно-элементного анализа Phase2 с использованием критериев прочности Кулона - Мора, Хоека - Брауна и Друккера - Прагера.

Рассмотрена задача об упругопластической стойкости гидростатически сжатого структурно неоднородного породного массива, который ослаблен выработкой кругового контура. Исследована степень влияния установления анкерного крепления в горной выработке на ее стойкость.

Приведены результаты математического моделирования выработки, расположенной в однородном породном массиве и закрепленной одиночным анкером. Определены зоны влияния одиночного анкера на приконтурный массив от длины анкера.

Наведено результати досліджень стійкості протяжних виробок глибоких шахт з позицій забезпечення контролю та прогнозу їх стану. Розглянуто особливості деформування приконтурного масиву порід та механізму здимання порід підошви. Запропоновано критерії здимання та оцінювання ступеня складності геомеханічних умов розробки. Досліджено нову деформаційну модель розвитку зміщень породного контуру виробки після її проведення. Розроблено імовірнісну модель стійкості протяжної виробки для визначення оптимальних витрат на спорудження та експлуатацію у разі необхідності проведення багатократних ремонтів. Розглянуто комплекс методологічних питань створення системи геомоніторингу, що дозволить виконувати ефективне управління стійкістю протяжних виробок глибоких шахт.

Цель исследования - разработка эффективной методики прогноза структурных неоднородностей в породном массиве путем анализа его напряженно-деформированного состояния. На основании теории сигналов рассмотрено первое приближение процесса информационной модуляции зондирующего сигнала неоднородностями дисперсионной среды. Проанализирована математическая модель модуляции полной фазы огибающей волнового пакета, распространяющегося в неоднородном породном массиве. Обосновано применение метода низкочастотного эквивалента в задаче исследования информационного расстояния между функциями полной фазы, несущей информацию о дисперсионных свойствах исследуемого массива. На основании предложенной модели обосновано, что волновой пакет проходит через структурно-неоднородный породный массив с одинаковой скоростью без его искажения в процессе перемещения. Однако реальные измерения показывают, что искажение волнового пакета все же имеет место, и расстояние, на котором это можно не учитывать, требует последующего обоснования.

Исследовано влияние формы поперечного сечения стержня на его несущую способность и долговечность при эксплуатации в сильноагрессивной среде. Проведено сравнение численного и аналитического решений задачи долговечности и даны конкретные рекомендации по выборам параметров численных процедур для тех случаев, когда аналитическое решение невозможно или нецелесообразно.

Цель работы - разработка эффективной методики прогноза структурных неоднородностей в породном массиве путем анализа его напряженно-деформированного состояния. На основе теории сигналов и гипотезы комбинированной амплитудно-фазовой модуляции зондирующего сигнала неоднородностями дисперсионной среды рассмотрен метод анализа информационной составляющей. Проанализирована математическая модель модуляции полной фазы огибающей волнового пакета, распространяющегося в неоднородном породном массиве. Обосновано применение метода низкочастотного эквивалента в задаче исследования информационного расстояния между функциями полной фазы, несущей информацию о дисперсионных свойствах исследуемого массива. Доказана необходимость анализа второго приближения теории дисперсии, которое позволяет идентифицировать параметры свойств среды распространения методами амплитудной и фазовой демодуляции регистрируемого виброакустического сигнала на интервале длительности волнового пакета. Обоснованы аналитические выражения, позволяющие разработать метод обработки сигнала волнового пакета, прошедшего сквозь структурно-неоднородный породный массив, и определить геометрические параметры неоднородностей волновода.

Цель работы - разработка инструментария для обследования подработанных углепородных массивов на предмет образования техногенных газовых месторождений. Геомеханическое состояние и проницаемость пород подработанного массива (ПМ), находящихся в условиях объемного нагружения, определены численными методами по параметрам, полученным в результате испытаний материала этих пород на одноосное сжатие с применением положений гипотезы эквивалентности объемного и одноосного напряженного состояний. Пространственные и коллекторские параметры техногенных газовых месторождений однозначно характеризуются геомеханическим состоянием ПМ и его газонасыщенностью. Анализ ПМ на предмет образования в нем техногенного газового коллектора, а также оценка его пространственных и коллекторских параметров, могут быть выполнены по четырем характерным точкам-индикаторам с помощью математических моделей, описывающих состояние и поведение массивов определенной структуры. Использование порога уплотнения как параметра, характеризующего оболочку техногенного месторождения, позволяет учесть неконтролируемые межпластовые перетоки метана в пределах месторождения, в том числе на поверхность. Область углепородного массива, ограниченная поверхностью со свойствами порога уплотнения, представляет собой техногенное газовое месторождение.

Індекс рубрикатора НБУВ: И14-11

Рубрики:

Керування гірським тиском

Шифр НБУВ: Ж16377 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И14-11

Рубрики:

Керування гірським тиском

Шифр НБУВ: Ж68596 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Цель работы - разработка мероприятий по эффективной отработке угольных пластов и повышению производительности труда в условиях шахт, опасных по внезапным выбросам угля и газа, и содержащих скрытые геологические нарушения дизъюнктивного типа. Использование акустических колебаний в качестве носителя информации о напряженном состоянии и структурной организации отрабатываемого породного массива является наиболее перспективным направлением при исследовании объектов средствами неразрушающего контроля. Это связано с тем, что кинетическая энергия зондирующего сигнала, которая передается в акустическом волноводе, взаимодействует с внутренней потенциальной энергией среды распространения. В зависимости от внутренней энергии волновода изменяется индекс модуляции параметров акустического сигнала. Данный процесс, в зависимости от поставленной задачи, позволяет анализировать параметры напряженности и нарушения целостности отрабатываемого породного массива. Получены положительные результаты применения метода и аппаратуры для прогнозирования зон аномальных концентраций напряжений при прохождении выработок в зонах геологических нарушений, для автоматического управления работой проходческих и очистных комбайнов. Надежность метода и аппаратуры акустического контроля, эффективность, универсальность и совместимость с другими техническими средствами позволяют рассматривать данное направление, при условии теоретического обоснования основных параметров распространения акустических колебаний в сложноструктурном породном массиве, как основной для разработки автоматизированных систем геомеханического мониторинга при подземной добыче полезных ископаемых.

Цель работы - разработка инструментария для обследования подработанных углепородных массивов на предмет образования техногенных газовых месторождений. Пространственные параметры техногенной газовой залежи определены методами численного моделирования с учетом результатов испытаний материала вмещающих пород на одноосное сжатие. Пространственные параметры коллектора установлены с привязкой к напряженно-деформированному состоянию подработанного массива, которому, в свою очередь, ставилось в соответствие поле проницаемости слагающих его пород. Условная поверхность, на которой расчетные значения проницаемости принимают минимальные значения, является оболочкой (экранирующей поверхностью) техногенного месторождения. В неоднородном слоистом массиве с различными геометрическими и прочностными параметрами слоев техногенное месторождение имеет сложную форму, оно вытянуто вдоль наименее крепких слоев и, наоборот, сжато вдоль более крепких. Оболочка техногенной залежи, препятствующая оттокам (притокам) через нее метана, приурочена к той части подработанного массива, которая характеризуется минимальными значениями проницаемости горных пород и имеет четкую количественную характеристику. Пространственные параметры техногенных газовых месторождений однозначно характеризуются геомеханическим состоянием подработанного массива. Для определения этих параметров предложена пошаговая процедура, суть которой заключается в том, что напряженно-деформированное состояние углепородного массива исследуется на модели, которая нагружается аналогично породному образцу при его лабораторных испытаниях в режиме контролируемых деформаций, что позволяет обеспечить подобие исследуемого на модели процесса реальному.

Обобщены результаты исследований пучения пород почвы в подземных выработках. Проанализированы гипотезы (модели), разработанные в попытке объяснить это явление. Решена аналитическая задача, целью которой было установление критерия, позволяющего определить совокупность факторов и их критическое соотношение, приводящих к реализации геомеханических явлений в выработках, сопровождающихся большими деформациями.