РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА, ВМЕЩАЮЩЕГО ПЛАСТОВУЮ ВЫРАБОТКУ И ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ НАРУШЕНИЕ, И ЕЁ ПРИМЕНЕНИЕ В РАСЧЁТЕ НАПРЯЖЁННОГО СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ
Приведена модель геомеханического состояния углепородного массива, вмещающего пластовую выработку, пройденную вблизи геологического нарушения. Нарушение представлено узкой щелью, заполненной упругим материалом с заданными характеристиками жёсткости на сжатие и сдвиг. Модель построена на базе основных положений механики деформируемого твёрдого тела и реализована посредством метода граничных элементов. При формулировании граничных условий на контуре выработки используется модификация метода граничных элементов в форме фиктивных нагрузок, а граничные условия на контуре нарушения представляются в форме метода разрывных смещений. Условиями возникновения неупругих деформаций приняты критерии прочности Кулона — Мора и Мора — Кузнецова. Диаграмма условных напряжений пласта представлена диаграммой Прандтля, на которой участок предельного его деформирования горизонтален.
Построены эпюры опорного давления в краевой части пласта с учётом и без учёта геологического нарушения, представленного тектоническим нарушением. Показано, что при наличии нарушения, расположенного над выработкой горизонтально, параметры опорного давления выше, чем в его отсутствии. Наличие в кровле выработки тектонического нарушения является причиной возникновения в её породах горизонтальных растягивающих напряжений, которые могут достигать значительных величин.
Ключевые слова: массив горных пород, угольный пласт, предел прочности пласта, коэффициент сцепления, угол внутреннего трения, предельно напряженная зона, теориЯ прочности горных пород, горная выработка, геологическое нарушение.
Авторы: Н.В. Черданцев, С.В. Черданцев
Файл статьи: Загрузить