Основні закономірності розподілу напружень у масиві гірських порід при підземному видобутку вугілля і газу - Автореферат

Тому досліджувана в дисертації проблема, яка повязана з розробкою чисельно-аналітичних методів розрахунку напружено-деформованого стану масиву навколо підземних виробок та техногенних тріщин з урахуванням гірничотехнічних і гірничо-геологічних факторів видобутку вугілля та газу, актуальна. Для досягнення поставленої мети були сформульовані наступні задачі: - дослідити напружено-деформований стан анізотропного масиву при розробці похилого вугільного пласта з потужністю постійною і такою, що змінюється стрибкоподібно; вивчити вплив анізотропних властивостей вугілля на довжину привибійної пластичної зони; дослідити вплив фізико-механічних властивостей порід, кута нахилу і потужності пласта, глибини його залягання, неоднорідності крайової частини розроблюваного пласта, а також кріплення й охоронних ціликів на напружено-деформований стан масиву довкола очисної виробки; встановити закономірності розподілу напружень у породах поблизу похилої тріщини, розробити методи оцінки параметрів горизонтальної розвантажувальної щілини, вивчити вплив напружено-деформованого стану на фільтраційні властивості масиву поблизу вертикальної тріщини гідророзриву; Ідея роботи полягає у створенні комплексу математичних моделей і компютерних програм на основі аналітичних рішень задач механіки гірських порід для дослідження напружено-деформованого стану масиву навколо підземних виробок і техногенних тріщин.Це певною мірою стосується й очисних виробок, для яких не досліджено в обсязі, достатньому для використання на практиці, вплив гірничотехнічних і гірничо-геологічних факторів (охоронні цілики, кріплення, будова масиву, фізико-механічні властивості порід, глибина залягання й нахил пласта, його потужність) на напружено-деформований стан масиву. Вплив гірничо-геологічних факторів на процеси перерозподілу напружень і деформацій у масиві при розробці вугільних пластів досліджується в третьому розділі. Як видно з таблиці, із зростанням потужності пласта 2hr довжина привибійної пластичної області (x2r-x1) збільшується, а довжина області (x2l-x1) зменшується. Збільшення кута нахилу пласта призводить до зростання максимальних стискаючих напружень ?xe і видаленню їх від вибою в глибину масиву; максимальні розтягуючи напруження при цьому зменшуються і переміщаються до вибою. В області над пластом діють стискаючі напруження, а в області вільного зависання покрівлі існують як стискаючі, так і розтягуючи напруження.Дисертація присвячена рішенню актуальної науково-технічної задачі, повязаної з розробкою чисельно-аналітичних методів дослідження напружено-деформованого стану масиву гірських порід при підземному видобутку вугілля і газу. Запропоновано аналітичні методи дослідження напружено-деформованого стану анізотропного масиву гірських порід при розробці похилих і горизонтальних вугільних пластів. Установлено залежність довжини привибійної пластичної області у вугільному пласті від гірничого тиску, довжини вільно зависаючої покрівлі, фізико-механічних властивостей масиву, глибини залягання пласта, його потужності і кута нахилу. Вперше розвязано задачу про напружено-деформований стан анізотропного масиву гірських порід при видобутку вугілля на ділянках зі стрибкоподібною зміною потужності пласта. Чисельно досліджено їх вплив на формування привибійних пластичних областей, напружено-деформований стан масиву і розподіл опорного тиску на пласт.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ