О некоторых условиях наступления предельного состояния кровли угольного пласта при его отработке очистной выработкой


Аннотация:

Задача о переходе пород кровли пласта в предельное состояние решается в классической постановке. Массив горных пород, вмещающий угольный пласт и пройденную по нему выработку, нагружен равнокомпонентным гравитационным полем напряжений и находится в условиях плоской деформации. Прочность пород кровли превышает прочность пласта. Его диаграмма условных напряжений соответствует диаграмме Линькова с линейным участком разупрочнения и наличием участка остаточной прочности. В ходе решения задачи рассмотрены два варианта перехода пород кровли пласта в предельное состояние. Согласно первому варианту обрушение пород кровли над выработкой происходит за счет их перехода в предельное состояние в зоне опорного давления, впереди забоя. По второму варианту кровля, отделившаяся от основного массива за счет его расслоения и представляющая собой защемленную по концам балку, разрушается в одном из защемлений под действием собственного веса. Задача решается методами механики деформируемого твердого тела и строительной механики стержневых систем. По результатам проведенных исследований построены зависимости коэффициента крепости пород кровли от пролета выработки, при которых она переходит в предельное состояние по двум вариантам.

Н.В. Черданцев, д-р техн. наук, зав. лабораторией, nvch2014@yandex.ru ФГБНУ ФИЦ УУХ СО РАН, Кемерово, Россия


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:

1. Теория защитных пластов/ И.М. Петухов, А.М. Линьков, В.С. Сидоров, Н.А. Фельдман. — М.: Недра, 1976. — 226 с.
2. Черданцев Н.В., Черданцев С.В. Разработка модели геомеханического состояния углепородного массива, вмещающего пластовую выработку// Безопасность труда в промышленности. — 2014. — № 11. — С. 41–45.
3. Черданцев Н.В., Черданцев С.В. Определение размера предельно-напряженной зоны углепородного массива в борту пластовой выработки// Вестник КузГТУ. — 2014. — № 4. — С. 3–10.
4. Черданцев Н.В. Состояние слабого породного слоя, залегающего в почве горной выработки// Безопасность труда в промышленности. — 2016. — № 6. — С. 46–50.
5. Черданцев Н.В. Постановка и решение задачи о переходе породного слоя, расположенного в почве пластовой выработки, в предельное состояние// Безопасность труда в промышленности. — 2016. — № 12. — С. 41–45.
6. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. — М.: Недра, 1976. — 272 с.
7. Кузнецов Г.Н. Предельные состояния твердых горных пород с учетом пространственной ориентировки поверхностей ослабления// Тр. ВНИМИ. — 1961. — № 43. — С. 98–112.
8. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. — М.: Наука, 1990. — 272 с.
9. Лурье А.И. Теория упругости. — М.: Наука, 1970. — 940 с.
10. Партон В.З., Перлин П.И. Методы математической теории упругости. — М.: Наука, 1981. — 688 с.
11. Черданцев Н.В., Шаламанов В.А. Граничные интегральные уравнения в задачах механики подземных сооружений// Изв. вузов «Горный журнал». — 2004. — № 5. — С. 50–54.
12. Черданцев Н.В., Черданцев С.В. Зоны нарушения сплошности в области сопряжения двух горных выработок// Прикладная математика и техническая физика. — 2004. — № 4. — С. 137–139.
13. Черданцев Н.В., Преслер В.Т., Изаксон В.Ю. Обоснование геомеханической модели разрушения многосвязного массива горных пород с прочностной анизотропией// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. — Т. 7. — № 12. — С. 122–125.
14. Справочник по строительной механике корабля/ Г.В. Бойцов, О.М. Палий, В.А. Постнов, В.С. Чувиковский. — Л.: Судостроение, 1982. — Т. 1. — 376 с.
15. Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов. — М.: Наука, 1986. — 560 с.
16. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Механика деформирования и разрушения горных пород. — М.: Недра, 1992. — 224 с.
17. Черданцев С.В., Черданцев Н.В. О влиянии предварительно обжатой пружины на зону нарушения сплошности вокруг цилиндрической полости// Прикладная механика и техническая физика. — 2005. — № 3. — С. 141–148.
18. Черданцев Н.В., Преслер В.Т., Ануфриев В.Е. Вопросы методического и инструментального обеспечения мониторинга горных выработок. — Кемерово: ИУ СО РАН, 2012. — 222 с.
19. Черданцев Н.В., Преслер В.Т., Изаксон В.Ю. Классификация вырезов по степени их влияния на окружающий массив// Вестник КузГТУ. — 2006. — № 5. — С. 3–7.
20. Черданцев Н.В. Устойчивость целиков в окрестности системы выработок, сооружаемых в анизотропном по прочности массиве горных пород// Вестник КузГТУ. — 2012. — № 1. — С. 15–19.
21. Черданцев Н.В. Влияние анкерной крепи на устойчивость породного массива, вмещающего одиночную выработку// Вестник КузГТУ. — 2012. — № 4. — С. 3–7.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее