Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Особенности использования вычислительного эксперимента в упругопластической постановке для условий Западного Донбасса
Авторы Бондаренко В. И., д.т.н., проф.
Фомичев В. В., к.т.н., доц.
Соцков В. А., асп.
Раздел Разработка полезных ископаемых
Год 2014 Выпуск 42 Страницы 15 - 21
УДК 622.831
Аннотация Проведена серия расчетов при приближении очистного забоя к выработке в упруго-пластической постановке с учетом физико-механических свойств пород и слоистости горного массива. Проанализированы результаты эксперимента, определены области концентрации на-пряжений и разгрузки в массиве, а также степень влияния горного давления на рамное и анкер-ное крепление выработки. Выявлены характерные особенности результатов полученных при решении линейной и билинейной задач, что позволило объективно оценить напряженно-деформированное состояние горного массива и крепления.
Реферат Цель. Установление закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния углевмещающего породного массива в ходе ведения очистных работ, а также рамного и анкерного крепления дренажного штрека в условиях надработки.
Методика. Использован апробированный способ проведения вычислительного эксперимента с помощью метода конечных элементов. Для выполнения поставленной задачи была построена пространственная модель слоистого горного массива с шарнирно-блоковым сдвижением пород кровли и наделением каждой литологической разности реальными физико-механическими характеристиками согласно данным геологической разведки в окрестности дренажного штрека ШП «Самарская». На глубине 10м под угольным пластом проведен дренажный штрек, в котором установлено рамное и анкерное крепление согласно данных паспорта крепления. Смоделировано пошаговое приближение очистного забоя к плоскости выработки. Вычислительный эксперимент выполнен в три этапа при различном расстоянии очистного забоя от штрека.
Результаты. Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния породного массива и крепежной системы. Выявлены закономерности перераспределения напряжений в породном массиве и в рамном и анкерном креплении при изменении расстояния очистного забоя до выработки. Определены области концентрации напряжений, опасные с точки зрения потери устойчивости элементов крепежной системы.
Научная новизна. Научная новизна проведенного исследования заключается в установлении закономерности влияния приближения очистного забоя на напряженно-деформированное состояние элементов крепежной системы и породного массива в окрестности дренажного штрека в условиях надработки.
Практическая значимость. Полученные результаты будут использованы при обосновании параметров крепежной системы надрабатываемых горных выработок.
Ключевые слова вычислительный эксперимент, упруго-пластическая постановка, очистные работы, крепежная конструкция, напряженно-деформированное состояние.
Полный текст