Обоснование дискретизации деформационного поля в условиях подготовки полезных ископаемых нагорных месторождений

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 622. 441. 59
М. А. Земляной, А.В. Денисов
ОБОСНОВАНИЕ ДИСКРЕТИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИОННОГО ПОЛЯ В УСЛОВИЯХ ПОДГОТОВКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НАГОРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (на примере Новороссийского месторождения мергеля)
На примере Новороссийского месторождения мергелей проведено обоснование дискретизации деформационного поля в условиях подготовки полезных ископаемых к выемке. Ключевые слова: горные работы, мергель, система «крепь — породный массив», дискретные напряжения.
Оценка неоднородности многослойных толщ имеет большой практический интерес для решения вопросов крепления выработанного пространства, охраны горных выработок, а также представляет собой инженерногеологическую проблему первостепенной важности. Особенность здесь состоит в том, что неоднородность породного массива является причиной неоднородности поля напряжений вокруг горной выработки, которое связано как со строением массива, так и с процессом деформирования пород. Несимметричность геомеханического состояния системы «крепь — породный массив» в первую очередь вытекает из литологоструктурной и механической неоднородности толщи пород (имманентный фактор), а также особенностей внешнего их нагружения. Поэтому характер и возможности управления массивом пород определяются уровнем напряженных неоднородностей, а построение физической модели деформирующегося массива неразрывно связано с условиями контактирования слоев пород и значения интегрального показателя, характеризующего механические свойства не
одного породного слоя, а многослойной породной толщи.
Наличие даже слоя небольшой мощности пород слабой прочности в толще по вкладу его на устойчивость горной выработки может оказаться более значимым, чем толщи с одинаковыми средними показателями прочности пород.
В условиях проведения вскрывающих горных выработок в борту карьера происходит перераспределение первоначальных напряжений вокруг выработки, которое в свою очередь производит напряженного состояния массивов пород, вызывая перераспределение значений и действия сдвигающих и удерживающих сил. Таким образом, в кровле выработки происходят попеременные локальные колебания напряжений, формирующие временно стабильные и нестабильные структуры деформируемого скального массива. Вследствие дискретизации деформационного поля в кровле горной выработки появляются локальные зоны разрушенных пород, обладающих свойством сыпучей среды.
Кроме того, переход сплошных сред в дискретное состояние обусловлено не только влиянием процессов проведения
горной выработки в борту карьера, а также появлением дискретизации деформационного поля в кровле горной выработки вследствие влияния динамических нагрузок от горнодобывающей и транспортной техники, работающей на вышележащих горизонтах, кроме того проведение массовых взрывов на вышележащих уступах также оказывают существенное влияние на распространение в кровле выработки дискретного деформирующего поля.
В результате проведения массового взрыва горные породы деформируются неоднородно, и появляется возможность возникновения областей, характеризующихся аномально высокими запасами упругой энергии. В результате этого остаточное состояние среды характеризуется большой контрастностью напряжений.
1. Казикаев Д. М. Комбинированная разработка месторождений: Учебник для вузов. -М.: Издательство Московского государственного горного университета, Издательство «Г орная книга», 2008. — 360 с.
Следует заметить, что локальные дискретные напряжения, обуславливающие появления дискретных сред в кровле горной выработки, передают динамические нагрузки нижележащим слоям массива, и продолжительность процесса передачи нагрузок во многом определяется запасом упругой энергии.
Из вышеизложенного следует, что процессы дискретизации деформационного поля приводят к возникновению локальных дискретных сред в кровле горной выработки, которые вследствие своего характера передачи усилий передают напряжения нижележащим слоям горного массива в кровле выработки не оказывая удерживающих сил в слоях породного массива. Продолжительность передачи напряжений обусловлено энергией массового взрыва и динамическими нагрузками горнодобывающей и транспортной техники.
-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Казикаев Д. М. Геомеханика подземной разработки руд: Учебник для вузов. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2005. — 542 с.: ил. шеиз
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------
Земляной М. А. — кандидат технических наук, докторант каф. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых (ПРМПИ),
Денисов А. В. — первый заместитель ген. директора ОАО НТЦ «Промышленная безопасность».
А

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой