Изложены результаты изучения влияния, которое оказывает на устойчивость выработок направление их проведения по отношению к основной системе трещин. Приведены некоторые данные обследования выработок, отличающихся только направлением проведения. Предложено в качестве характеристики ориентации выработки и трещины использовать угол между направлением проведения выработки и линией падения трещины. Выполнено сравнение данных натурных наблюдений с результатами математического моделирования.

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.

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.

Приведены результаты комплексных исследований по установлению области повышенного горного давления во время проведения лавы и штрека забоями навстречу друг другу в горногеологических условиях шахты "Степная" ПАТ ДТЕК "Павлоградуголь".

Представлены результаты инструментальных наблюдений за сдвижением массива горных пород при подработке магистрального штрека в условиях ПСП "Шахта Благодатная" ДТЭК "Павлоградуголь" и слабометаморфизированых горных породах. Наблюдения выполнены с целью установления численных характеристик процесса сдвижения подрабатываемого массива, а именно значений вертикальных и горизонтальных сдвижений над движущимся очистным забоем. В результате экспериментальных исследований установлены и проанализированы величины горизонтальных сдвижений в направлениях, параллельном и перпендикулярном движению очистного забоя. Зафиксированы перемещения массива горных пород вслед за движущимся очистным забоем после окончания его влияния на наблюдательную станцию.

Отмечено, что интенсивное использование природных ресурсов и наращивание темпов промышленного и гражданского строительства обусловило техногенную дестабилизацию геологической среды и активизацию опасных экзогенных геологических процессов в регионах Украины, особенно в Крыму. В настоящее время на территории АР Крым ведется интенсивное освоение территорий под строительство рекреационных, гостиничных и жилых комплексов. Одной из самых значительных проблем на Южном берегу Крыма (ЮБК) является оползнеопасная обстановка большинства участков, отводимых под застройку. Сложность оползней ЮБК заключается во множестве факторов, влияющих на их общую и локальную устойчивость. Развитие прикладных программ численного моделирования для решения геотехнических задач позволяет максимально точно определить влияние геомеханических и геодинамических факторов на устойчивость оползневых грунтовых массивов. Цель работы - геомеханическая оценка устойчивости оползневого склона г. Могаби (АР Крым) и обоснование эффективности применения средств инженерной защиты на основе метода конечных элементов. Проведены комплексное исследование оползневого склона с использованием натурных наблюдений за оползневым процессом, инженерно-геологические изыскания геоморфологических и гидрогеологических параметров с учетом сложной геодинамической обстановки; численное моделирование устойчивости объекта в инженерных программах конечно-элементного анализа Plaxis и Phase2. Выполнено моделирование устойчивости оползнеопасного склона в программах конечно-элементного анализа Plaxis и Phase2. Определены коэффициенты запаса устойчивости оползневого склона с учетом геоморфологических параметров и физико-механических характеристик массива пород по критерию прочности Кулона - Мора. В результате численного моделирования геомеханических процессов в оползневом склоне определены значения максимальных сдвиговых деформаций и смещений в грунтовом массиве, обусловливающих возникновение оползня, что позволяет разрабатывать нормативную документацию по инженерной защите территорий от экзо- и эндогенных геологических процессов. Выполненный анализ геомеханической устойчивости оползневого склона позволил обосновать наиболее рациональный способ инженерной защиты объекта от экзо- и эндогенных геологических процессов.

Предложена новая методика установления типового распределения горизонтальных деформаций для условий Западного Донбасса. Разработан механизм приведения кривых горизонтальных деформаций к единым горно-геологическим условиям подработки. Установлены зависимости между максимальными горизонтальными деформациями, их положением в полумульде и глубиной разработки.

Індекс рубрикатора НБУВ: И14-11

Рубрики:

Керування гірським тиском

Шифр НБУВ: Ж68596 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Цель работы - установление закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния породного массива при проведении монтажной камеры и формировании очистной полости, а также разработка инженерной методики определения нагрузки на крепь монтажной камеры с учетом возрастания горного давления при отходе лавы от разрезной печи. Напряжения и деформации пород в окрестности монтажной камеры и разрезной печи определены методом конечных элементов на основе упругопластической модели деформационной среды. Реализована процедура накопления деформаций при последовательном изменении размеров моделируемой полости. Зоны разрушения определены по критерию прочности Хоека - Брауна. Для построения обобщающих зависимостей использованы методы математической статистики, в частности метод нелинейного оценивания, сочетающий множественную регрессию и дисперсионный анализ. Выполнены многовариантные расчеты напряженно-деформированного состояния исследуемой области для различных значений прочности пород, мощности угольного пласта, глубины выработки и ее размеров. Полученные результаты обобщены для различных горно-геологических условий в виде зависимостей высоты зон разрушения и перемещений контура монтажной камеры от перечисленных выше факторов. Впервые установлены закономерности развития деформаций и формирования зон разрушения в породном массиве в окрестности монтажной камеры и разрезной печи в момент отхода стругового комплекса. Получены расчетные формулы для определения основных геомеханических характеристик, необходимых для выбора способа крепления указанных выработок в различных горно-геологических условиях. Совокупность формул для определения основных геомеханических характеристик составляет инженерную методику определения нагрузки на крепь, а также является основой типовых материалов проектирования монтажных камер струговых лав в условиях Западного Донбасса.

Цель работы - повышение эффективности и достоверности неразрушающего способа прогноза скрытых дизъюнктивов в пологозалегающих угольных пластах при их отработке струговыми лавами. Методологической основой решения поставленных задач является комплексный подход, включающий использование шахтных визуальных и инструментальных наблюдений, аналитических и численных методов построения тектонических карт, статистического анализа и интерпретации результатов кустического зондирования. Разработана методика обработки сигнала, прошедшего через структурно-неоднородный породный массив, которая отличается от известных тем, что в ее основу заложена фазовая демодуляция функции спектральной плотности мощности по методу низкочастотного эквивалента. Это позволяет прогнозировать малоамплитудную тектонику угольного пласта и вмещающих пород. Методика дает возможность определить место расположения неоднородностей при прохождении выработок в зонах геологических нарушений. Впервые установлена взаимосвязь между информационной составляющей в функциях модуляционных параметров искусственно генерируемого акустического сигнала и координатами расположения скрытого геологического нарушения в нетронутой части угольного пласта струговой лавы для условий полого залегающих угольных пластов Западного Донбасса. Практическая значимость - повышение надежности акустического способа прогноза скрытых дизъюнктивов, оценка и обоснование томографии ненарушенной области углепородного массива для условий шахты "Степная" ПАО "ДТЭК Павлоградуголь".

Разработана методика оценки устойчивости горных выработок, которая позволяет учесть на основе многофакторного анализа неоднородность породного массива, что проявляется в стохастическом разбросе свойств вмещающих пород.

Цель исследованя - обоснование решений по обеспечению устойчивости подготовительных выработок для повторного использования. Приведены результаты исследования геомеханических процессов в приконтурном массиве выработки выемочного участка в условиях ШУ "Южнодонбасское N 1". Визуальные наблюдения и численное моделирование напряженно-деформированного состояния породного массива показали, что традиционный способ поддержания выработки не обеспечивает их надежную устойчивость. Рассмотрен способ крепления выработки с применением, помимо металлической крепи, анкеров. На основе метода конечных элементов выполнено моделирование этапов эксплуатации выработки вне и в зоне влияния очистных работ. Выполнена оценка эффективности анкерного крепления для повышения устойчивости породных обнажений.

Цель работы - совершенствование методики определения прочности породного массива, основанной на вероятностно-статистическом подходе, с учетом различных характеристик трещиноватости пород. Установление зависимости реальной прочности породного массива от качества поверхностей потери сплошности на основе многовариантного моделирования дефектного породного массива с использованием метода дискретных элементов. Проанализированы основные отечественные и зарубежные подходы к определению реальной прочности массива горных пород. Показаны преимущества применения вероятностно-статистического подхода при аналитическом определении коэффициента структурного ослабления. Использована статистическая теория прочности для определения коэффициента структурного ослабления, с учетом различных характеристик трещиноватости. С использованием метода дискретных элементов разработана численная модель породного массива пересеченного трещиной. Метод нелинейного регрессионного анализа применен к результатам численного моделирования для аппроксимации функции учета качества поверхности трещины. Проведенные исследования позволили сделать очередной шаг к решению актуальной задачи определения реальной прочности сложноструктурного породного массива, содержащего дефекты. Усовершенствована вероятностно-статистическая модель прочности дефектного породного массива, что позволило повысить адекватность определения коэффициента структурного ослабления. Впервые при определении коэффициента структурного ослабления на основе статистической теории прочности количественно учитывается качество поверхности потери сплошности. Получена зависимость коэффициента вариации (необходимого элемента определения коэффициента структурного ослабления) от качества поверхности трещины, расстояния между трещинами и угла падения трещин в массиве горных пород. Разработана методика обобщения качественной информации о состоянии трещины и сведения ее к единому количественному индексу.