Результаты расчетов при приближении очистного забоя к выработке в упругопластической постановке с учетом физико-механических свойств пород и слоистости горного массива. Объективная оценка напряженно-деформированного состояния горного массива и крепления.
Аннотация к работе
Збірник наукових праць ДОНДТУ. № 1 (42) РОЗРОБКА КОРИСНИХ КОПАЛИНПроведена серия расчетов при приближении очистного забоя к выработке в упругопластической постановке с учетом физико-механических свойств пород и слоистости горного массива. Проанализированы результаты эксперимента, определены области концентрации напряжений и разгрузки в массиве, а также степень влияния горного давления на рамное и анкерное крепление выработки. Выявлены характерные особенности результатов полученных при решении линейной и билинейной задач, что позволило объективно оценить напряженно-деформированное состояние горного массива и крепления. Во-первых, вода, которая по дренажным скважинам поступает в штрек с вышележащего горизонта, способствует размоканию пород почвы и провоцирует пучение, во-вторых, часть выемочных столбов, отрабатывающих угольный пласт, проходит непосредственно над штреком, что приводит к попаданию выработки в зону опорного давления вокруг лавы. В связи с недостаточной степенью изученности проблемы и отсутствием решений аналогичных задач для конкретных горно-геологических условий возникает необходимость продолжить исследования по определению рациональных параметров крепления подготовительных выработок для горно-геологических условий Западного Донбасса с использованием современных методов расчета напряженно-деформированного состояния массива горных пород в условиях надработки.
Список литературы
вычислительного эксперимента получены эпюры распределения напряжений и деформаций углевмещающего породного массива и крепежной конструкции дренажного штрека для двух случаев проведения вычислительного эксперимента. Выявлены зоны критических приведенных напряжений в массиве, образованные вследствие ведения очистных работ и вокруг дренажного штрека, которые соединяются, при этом на породные слои, залегающие между ними, оказывается воздействие сразу двух зон опорного давления. Образованная область занимает 13-16 м в ширину и до 10м в высоту, при этом напряжения достигают 20-30 МПА. Определены зоны пластического течения металла в боках и верхняка рамной крепи, превышающие 270 МПА, а также в отдельных участках анкеров. Сравнительный анализ результатов решения задач в упругой и упруго-пластичеаской постановках показал, что оптимальным условием для получения объективных выводов является их совместное использование в преемственности решений.
1. Самарский А. А. Численные методы / А. А. Самарский. — М.: Наука. — 1989. — 429с.
2. Жидков А. В. Применение системы ANSYS к решению задач геометрического и конечно-элементного моделирования / А. В. Жидков. — Нижний Новгород. — 2006. — 115 с.
3. V. Sotskov Investigation of the rock massif stress strain state in conditions of the drainage drift overworking / V. Sotskov, I. Saleev // Mining of mineral deposits. — Netherlands: CRC Press /Balkema — 2013. — P. 197-201.
4. Соцков В. А. Исследование влияния надработки дренажного штрека на напряженно-деформированное состояние крепежной конструкции / В. А. Соцков // Розробка родовищ. — Днепропетровск: ТОВ «ЛІЗУНОВПРЕС». — 2013. — С. 317-322.
Рекомендована к печати д.т.н., проф. ДОНГТУ Литвинским Г. Г., д.т.н., проф. НГУ Ковалевской И. А.
Статья поступила в редакцию 21.02.14. д.т.н., проф. Бондаренко В. І., к.т.н. Фомичов В. В., Соцков В. О. (ДВНЗ «НГУ», м. Дніпропетровськ, Україна)
ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ В ПРУЖНЬОПЛАСТИЧНІЙ ПОСТАНОВЦІ ДЛЯ УМОВ ЗАХІДНОГО ДОНБАСУ
Проведена серія розрахунків при наближенні очисного вибою до виробки в пружно - пластичній постановці з урахуванням фізико-механічних властивостей порід і шаруватості гірського масиву. Проаналізовано результати експерименту, визначені області концентрації напружень і розвантаження в масиві, а також ступінь впливу гірського тиску на рамне і анкерне кріплення виробки. Ви-
20
ISSN 2077-1738. Збірник наукових праць ДОНДТУ. 2014. № 1 (42) РОЗРОБКА КОРИСНИХ КОПАЛИН явлені характерні особливості результатів, отриманих при вирішенні лінійної та білінійної задач, що дозволило обєктивно оцінити напружено-деформований стан гірського масиву і кріплення.
Bondarenko V. І. Doctor of Engineering Sciences, Fomychov V. V. Candidate of Engineering Sciences , Sotskov V. O. (HIS «NMU», Dnipropetrovsk, Ukraine)
PECULIARITIES OF THE OF COMPUTER EXPERIMENT USAGE IN ELASTIC PLASTIC POSITION FOR WESTERN DONBAS CONDITIONS
A series of calculations when approaching of stope to the drift in the elastic-plastic position taking into account physical and mechanical properties of rocks and bedding of the rock massif were conducted. The results of the experiment were analyzed, areas of strain-stress state concentration and discharge in the massif were identified, and the degree of influence of rock pressure on frame and anchoring barring was also identified. Characteristic features of the results obtained in solving linear and bilinear tasks were revealed. It allowed to estimate objectively the strain-stress state in the rock mass and fastening.