Федеральное агентство по образованию сибирское отделение российской академии наук администрация новосибирской области комиссия российской федерации по делам
| Вид материала | Документы |
- Федеральное агентство по образованию сибирское отделение российской академии наук новосибирский, 92.18kb.
- Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 90.77kb.
- Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 84.76kb.
- Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 77.01kb.
- Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 130.31kb.
- Российской Федерации Федеральное агентство по образованию обнинский государственный, 81.87kb.
- Нформационное сообщение 1 VIII международная конференция, 36.52kb.
- Государственный исторический музей институт российской истории Российской академии, 53.56kb.
- Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию, 32.48kb.
- Федеральная целевая программа "Повышение безопасности дорожного движения в 2006 2012 годах", 2952.1kb.
НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ОТРАБОТКЕ ПОЛОГОПАДАЮЩЕГО РУДНОГО ТЕЛА СПЛОШНОЙ СЛОЕВОЙ СИСТЕМОЙ ВЫЕМКИ
Д. А. Поляков
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
С помощью математического моделирования получено напряженно-деформированное состояние закладочного и вмещающего массивов при отработке пологопадающего рудного тела сплошной слоевой системой с восходящим и нисходящим порядками ведения очистных работ. Важность решения такого класса задач обусловлена применением технологии очистной выемки с закладкой выработанного пространства на всех глубокозалегающих рудных месторождениях.
Для определения полей напряжений и деформаций с учетом последовательности ведения очистных и закладочных работ использован разработанный в ИГД СО РАН метод, позволяющий исследовать процесс квазистатического перераспределения геомеханического состояния массива путем использования итерационной процедуры начальных напряжений с однократным формированием матрицы жесткости расчетной системы. С помощью комплекса программ, созданных в системе программирования Delphi, проведен расчет полей напряжений, перемещений и деформаций, соответствующих отработке пологопадающего рудного тела нисходящим и восходящим порядками выемки.
Установлены области концентрации растягивающих, сжимающих и максимальных касательных напряжений, в которых может происходить разрушение вмещающего массива и рудного тела. Зона растягивающих напряжений формируется в рудном теле между выработками первой и второй лент, сжимающих и максимальных касательных напряжений во вмещающих породах в районе кровли и подошвы отработанного рудного тела. По мере отработки рудного тела качественная картина распределения напряжений во вмещающих породах, сформированная на первых этапах выемки, сохраняется. При увеличении пролёта выработанного пространства происходит лишь постоянный рост растягивающих и сжимающих напряжений в зонах концентрации. Применение восходящего порядка отработки приводит к меньшим значениям напряжений в зонах их концентрации.
Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. В. М. Серяков
РАЗВИТИЕ МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ГИДРОРАЗРЫВА
А. А. Скулкин
Новосибирский государственный университет
Классическая схема определения напряжений по данным гидроразрыва строится на предположении, что ось скважины ориентирована в направлении одного из главных напряжений исходного поля (обычно за главное принимают вертикальное направление) [1]. По величине давлений разрыва пород при первом нагружении, запирания и раскрытия трещины при повторных нагружениях определяют наименьшую и наибольшую компоненты главных напряжений в плоскости, ортогональной оси скважины. Очевидно, что по измерениям в одной скважине не удается определить все компоненты исходного поля напряжений.
В [2] получены выражения для определения компонент действующих в массиве напряжений по результатам измерительного гидроразрыва в разноориентированных скважинах. Выбор расчетных формул зависит от соотношения вертикальной и горизонтальных составляющих напряжения, т.е. необходимо предварительно выполнять серию опытов вне зоны влияния выработки с целью определения величины и ориентации двух главных напряжений, что трудоемко и требует дополнительной оценки достоверности полученных данных. Кроме этого вертикальная составляющая может не являться главным напряжением и, как следствие, описанная расчетная схема метода становится неприемлемой.
В связи с вышеизложенным практический интерес представляет возможность расчета компонент-действующих в массиве напряжений по данным гидроразрыва, выполненного в измерительных скважинах, ориентированных произвольно относительно векторов главных напряжений.
В данном докладе рассматривается тестовая задача определения напряженно-деформированного состояния массива горных пород по данным направленного гидроразрыва, выполняемого в трех произвольно ориентированных скважинах.
______________________________
1. Курленя М.В., Леонтьев А.В., Попов С.Н. Развитие метода гидроразрыва для исследования напряженного состояния массива горных пород // ФТПРПИ. – 1994. – № 1.
2. Леонтьев А.В., Попов С.Н. Опыт практического применения измерительного гидроразрыва // Горный журнал. – 2003. – №
Научный руководитель – д-р техн. наук А. В. Леонтьев
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЯ КОНВЕРГЕНЦИИ КРОВЛИ И ПОЧВЫ КАМЕРЫ ПРИ ВЕДЕНИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ
В. В. Трофименко
Новосибирский государственный университет
Для оптимизации горных работ при отработке пластовых месторождений с закладкой выработанного пространства возникает необходимость оценки «in situ» деформационных и прочностных характеристик закладочного массива. В настоящем сообщении предложен способ определения упругих свойств последнего, а также числовых параметров критерия прочности по данным измерений конвергенции кровли и почвы.
В качестве входной информации для решения обратной задачи определения свойств закладки используются синтетические данные, полученные при решении прямой квазистационарной упругопластической задачи о деформировании породного массива в процессе отработки горизонтального пласта полезного ископаемого с известными параметрами закладки: сцеплением, модулем Юнга и углом внутреннего трения. Модель реализована методом конечных элементов в условиях плоского деформированного состояния. С использованием этих данных построены целевые функции, минимум которых доставляет решение обратной задачи. В работе выполнен параметрический анализ целевых функций при различных свойства пород и вариантах ведения горных работ.
Численные эксперименты показали, что определение модуля Юнга закладочного массива целесообразно проводить по данным, полученным на начальном этапе продвижения забоя, поскольку при увеличении протяженности выработанного пространства нагрузка на закладку возрастает и ее материал может переходить в пластическое состояние или разрушаться. Измеренная именно на этом этапе отработки участка месторождения конвергенция кровли и почвы используется для оценки величины сцепления и угла внутреннего трения закладочного массива посредством анализа линий уровня соответствующей целевой функции. В ряде случаев оказывается, что целевая функция имеет несколько локальных минимумов и для определения прочностных свойств закладки необходимо привлекать дополнительные сведения, например результаты лабораторных экспериментов.
Научный руководитель – д-р физ.-мат. наук Л. А. Назаров