- Details
- Parent Category: Геотехнічна механіка, 2014
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, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
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, This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.