ОСОБЕННОСТИ РЕШЕНИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ДЛЯ УСЛОВИЙ ОБВОДНЕННОГО ГАЗОНАСЫЩЕННОГО МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
- Деталі
- Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2014
- Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-115
УДК 622.831.312
Авторы:
Е.А.Слащева, канд. техн. наук, ст. науч. сотр.
И.Н. Слащев, канд. техн. наук, ст. науч. сотр.
А.А. Яланский, д-р техн. наук, ст. научн. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
Аннотация.
Компьютерное моделирование – наиболее предпочтительный и эффективный способ отработки параметров технологии горных работ. Вместе с тем, достоверный прогноз напряженно-деформированного состояния обводненного газонасыщенного массива горных пород затруднителен по причине применения чрезмерно идеализированных моделей и обобщенных эмпирических зависимостей. Такие расчеты часто приводят к некорректным результатам, которые не подтверждаются измерениями в выработках шахт.
В статье установлены особенности методологии решения задач, касающиеся оценки геомеханического, гидрогеологического и газового состояний породного массива, прогноза путей миграции водных и газовых потоков. Предложено: применять упругопластическую модель породного массива с учетом его разрушения; определять ориентацию систем магистральных трещин на основе учета слоистости массива и природных структурных дефектов; проводить учет давления газа на основе определения начала разрушения породного массива силами горного давления и дополнительного пересчета новых разрывов связей в элементах модели под воздействием газовой составляющей, действующей в зоне разрушения во всех направлениях равномерно по закону Паскаля; проводить учет влияния водонасыщения заданием гидростатических сил, которые суммируются по каждому элементу расчетной схемы, а также снижением параметров прочности глинистых пород по установленным зависимостям.
Принципы математического моделирования процессов разрушения обводненного газонасыщенного породного массива реализованы в новых функциях программного комплекса "GEO-RS", который разработан в ИГТМ НАН Украины.
Ключевые слова:
компьютерное моделирование, методология решения, напряженно-деформированное состояние, водонасыщенность, газонасыщенность, породный массив.
Список литературы:
1. Особливості моделювання гідрогеологічних умов Донбасу // Н.А. Білокопитова, В.Ю. Синах, М.В. Токар, О.О. Подвігіна / Збірник наукових праць УкрДГРІ. – Київ, 2003. – №2. – С. 59-62.
2 Звягильский, Е.Л. Исследование процесса перераспределения метана в окрестности движущегося очистного забоя / Е.Л. Звягильский, Б.В. Бокий, В.В. Назимко. – Донецк: Норд-Пресс, 2005. – 195 с.
3. Бабиюк Г. В. Системное обоснование и разработка адаптивных способов надежности горных выработок: дис. ... докт. техн. наук : 05.15.04 / Бабиюк Геннадий Васильевич. – Алчевск, 2005. – 522 с.
4. Слащев, И.Н. Применение информационных технологий для повышения эффективности и безопасности горных работ / И.Н. Слащев // Уголь Украины. – 2013. – № 2. – С. 40-43.
5. Zienkiewicz, О.С. (1971) Тhе Finite Element Method in Engineering Science, McGraw-Hill, New York.
6. Слащева, Е.А. Разработка методики экспресс-оценки напряженно-деформированного состояния породного массива вокруг геотехнических объектов: дис…. канд. техн. наук: 05.15.11 / Е.А. Слащева. – Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2007. – 204 с.
7. Кирничанский, Г.Т. Исследование и разработка методов определения свойств горных пород и математического моделирования как основ прогнозирования устойчивости выработок: Дис… канд. техн. наук: 01.02.07.. - Днепропетровск, 1979. - 204 с.
8. Слащев, И.Н. Метод учета избыточных газовых давлений при решении геомеханических задач современными компьютерными технологиями / И.Н. Слащев // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. / ИГТМ НАНУ. – Днепропетровск, 2010. – Вып. 88. – С. 112-118.
Об авторах:
Слащева Елена Анатольевна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, старший научный сотрудник в отделе Проблем разработки месторождений на больших глубинах, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Слащев Игорь Николаевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, старший научный сотрудник в отделе Проблем разработки месторождений на больших глубинах, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина, gtm.igtm@gmail.com
Яланский Анатолий Александрович, доктор технических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник в отделе Механики горных пород, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.