Расчет напряженного состояния углепородного массива, вмещающего пластовую выработку и геологическое нарушение

04 июн 2018


Представлена модель геомеханического состояния углепородного массива, вмещающего пластовую выработку, пройденную вблизи геологического нарушения в виде узкой щели, заполненной упругим материалом с заданными характеристиками жесткости на сжатие и сдвиг. Модель построена на базе основных положений механики деформируемого твердого тела с применением метода граничных элементов.
 
Автор исходит из того, что углепородный массив находится в плоском деформированном состоянии и нагружен равнокомпонентным полем напряжений. При этом учтено, что характеристики прочности угольного пласта ниже, чем у пород вмещающего массива, но выше характеристик прочности по их контакту. Характеристики условных напряжений пласта представлены диаграммой Прандтля с горизонтальным участком предельного деформирования.
 
Построены эпюры опорного давления в краевой части пласта при наличии в массиве геологического нарушения в виде: породного слоя с низкими характеристиками прочности (первый тип), разрывного (дизъюнктивного) нарушения (второй тип). Нарушение пересекает выработку под углом 30° к горизонту и проходит через центр тяжести ее поперечного сечения. Показано, что дизъюнктивное нарушение оказывает наиболее существенное влияние на параметры опорного давления в краевой части пласта, увеличивая их значения по сравнению с массивом, в котором нарушения нет. При этом возникает эффект разгрузки некоторой упругой части пласта, приводя к уменьшению вертикальных напряжений по сравнению с напряжениями в нетронутом массиве.
 
Н.В. Черданцев
Статья планируется к публикации в шестом номере журнала

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

Федеральные новости

Региональные новости