ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КРИТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПРИПОВЕРХНОСТНОЙ ЗОНЫ ПОДРАБОТАННОГО МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
DOI:
https://doi.org/10.24412/0136-4545-2025-3-150-158Ключевые слова:
напряженно-деформированное состояние, малоцикловые нагрузки, обводнение, боковой распор, провал, горные выработки мелкого заложенияПоддерживающие организации
Аннотация
В настоящей работе предложена оригинальная модель развития процесса провалообразования над старыми горными выработками. Основная идея заключается в учете влияния сезонных гидрометеорологические явлений, приводящих к увлажнению верхнего слоя породного массива и циклическому изменению физико-механических свойств и напряженно-деформированного состояния вмещающих массив горных пород. В первую очередь, речь идет об изменении бокового распора под влиянием сезонного обводнения-осушения и возникновении эффекта малоцикловой усталости вмещающих массив горных пород, что провоцирует образование и рост трещин в кровле старых горных выработок неглубокого заложения. Построена модель влияния малоцикловой усталости на рост трещин и развитие процесса провалообразования. Установлены временные параметры появления критических деформаций (провалов) земной поверхности.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Тюленева Т.А. Совершенствование технологии ликвидации провалов над горными выработками / Т.А. Тюленева // Техника и технология горного дела. – 2021. – № 1. – С. 4–26.
2. Полозов Ю.А. Ликвидация последствий техногенной катастрофы в районе провала земной поверхности на калийном руднике / Ю.А. Полозов, Е.Е. Бизянов, А.Ю. Лазебник // Сборник научных трудов Донбасского государственного технического института. – 2021. – № 23 (66). – С. 5–12.
3. Tajdus K. Analysis of mining-induced delayed surface subsidence / K. Tajdus, A. Sroka, R. Misa, S. Hager, J. Rusek, M. Dudek, F. Wollnik // Minerals. – 2021. – 11. – 1187. – DOI: 10.3390/min11111187.
4. Contrucci I. Management of post-mining large-scale ground failures: blast swarms field experiment for calibration of permanent microseismic early-warning systems / I. Contrucci, E. Klein, P. Bigarr´e, A. Lizeur, A. Lomax, M. Bennani // Pure and Applied Geophysics. – 2010. – № 167 (1–2). – P. 43–62.
5. Трофимов В.А. Вычислительный подход к оценке разрушения подработанного выработкой массива / В.А. Трофимов, И.Е. Шиповский // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. – 2022. – Т. 9, № 1. – С. 50–59.
6. Дрибан В.А. Применение методов искусственного интеллекта для оценки рисков повреждения земной поверхности от влияния горных выработок неглубокого заложения / В.А. Дрибан, А.В. Антипенко, В.П. Сажнев, А.И. Яркова // Проблемы горного дела: сб. науч. тр. 4-го форума студентов, аспирантов и молодых ученых-горняков. – 2024. – С. 258–264.
7. Тонофа А.В. О решении проблемы провалов земной поверхности при закрытии угольных шахт/А.В. Тонофа, А.А. Канавец, И.В. Филатова // Инновационные перспективы Донбасса: материалы 8-й Международной научно-практической конференции. – Донецк, 2022. – С. 143–147.
8. Дрибан В.А. О механизмах провалообразования над старыми горными выработками / В.А. Дрибан, Н.А. Дуброва, В.П. Сажнев, А.В. Антипенко, М.В. Колесник // Труды РАНИМИ. – 2024. – № 3 (41). Т. 2. – С. 104–123.
9. Кольчицкая Т.Н. Поведение глинистых пород при циклических нагрузках / Т.Н. Кольчицкая, Н.Н. Михайлов // Геология нефти и газа. – 2000. – № 2. – С. 52–55.
10. Гавриленко Ю.H. Прочность горных пород в зоне выветривания карбона / Ю.H. Гавриленко, В.Н. Ермаков, А.Н. Феофанов // Науч. тр. ДонНТУ. Серия: Горно-геологическая. – 2002. – № 45. – С. 152–155.
11. Cerfontaine B. Cyclic and Fatigue Behaviour of Rock Materials / B. Cerfontaine, F. Collin // Interpretation and Research Perspectives. – 2018. – Vol. 51. – P. 391–414.
12. Wang Z.Q. Low cycle fatigue damage model and sensuvuty analysis of fatigue crack initiation by finite element approach / Z.Q. Wang, X.G. Huang, D.H. Zhang // Frattura ed Integrita Strutturale. – 2020. – Vol. 53. – P. 81–91.
13. Contrucci I. Aseismic Mining Subsidence in an Abandoned Mine: Influence Factors and Consequences for Post-Mining Risk Management / I. Contrucci, C. Balland, J. Kinscher, M. Bennani, P. Bigarr´e // Pure and Applied Geophysics. – 2019. – Т. 176. – С. 801–825.
14. Yang J.H. 2D numerical analysis of rock damage induced by dynamic in-situ stress redistribution and blast loading in underground blasting excavation / J.H. Yang, C. Yao, Q. Jiang, W. Lu, S.H. Jiang // Tunnelling and Underground Space Technology. – 2017. – Vol. 70. – P. 221–232.
15. Fatoba O. Uniaxial cyclic elasto-plastic deformation and fatigue failure of API-5L X65 steel under various loading conditions / O. Fatoba, R. Akid // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. – 2018. – Vol. 94. – P. 147–159. – DOI: 10.1016/j.tafmec.2018.01.015.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Статьи журнала «Журнал теоретической и прикладной механики» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Донецким Государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
