Науковий вісник НГУ

Передумови побудови розрахункових моделей рамно-анкерного кріплення з урахуванням нелінійних характеристик поведінки фізичних середовищ

Рейтинг користувача:  / 0

Деталі

Категорія: Розробка родовищ

Останнє оновлення: Вівторок, 13 серпня 2013, 15:48

Опубліковано: Понеділок, 12 листопада 2012, 14:06

Перегляди: 8151

Автори:

В.В. Фомичов, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, доцент кафедри підземної розробки родовищ, м. Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Мета. Створення оптимізаційної розрахункової моделі для забезпечення проектування нових типів кріплення підготовчих виробок у шахтах Західного Донбасу.

Методика. Дешевизна побудови математичних моделей, простота реалізації в них різних систем навантажень зробили цей вид аналізу напружено-деформованого стану найбільш широко застосовуваним. При побудові розрахункової моделі завжди вдаються, у тій чи іншій мірі, до спрощення вихідного об’єкта. Нові види кріплення й зростання напруги в гірському масиві вимагають при оцінці власної стійкості обліку все більшого числа факторів, що мають нелінійну природу. Адекватне моделювання податливості рамного кріплення пов’язано з можливістю обліку в розрахунковій моделі великих переміщень. Чисельне моделювання повинно забезпечувати фізичне відображення роботи анкера з підтримання порід крівлі виробки в момент і після часткового знеміцнення порід по контуру виробки. Напружено-деформований стан кріплення, у значній мірі, залежать від зміни напружено-деформованого стану (НДС) гірського масиву, що оточує виробку. Такі зміни відбуваються в результаті проведення або погашення гірничих виробок, прояву реологічних властивостей гірських порід і т.п. Послідовне проведення розрахунків у різних комбінаціях подібних властивостей і характеристик дозволяє визначити критичність тих чи інших показників розрахункової моделі, що, у значній мірі, впливають на якість виконуваних експериментів.

Результати. Отримано характеристики впливу точності опису об’єктів і процесів гірничого виробництва при проектуванні несучих конструкцій, що застосовуються для охорони підготовчих виробок в умовах шахт Західного Донбасу.

Наукова новизна. Розроблено алгоритм взаємного впливу на напружено-деформований стан системи „кріплення виробки – гірський масив“ нелінійних механічних та геометричних характеристик, що змінюються у часі. Створено математичний опис області можливих допустимих рішень для задач розглянутого класу.

Практична значимість. Застосування описуваних підходів забезпечує підвищення адекватності обчислювального експерименту при визначенні оптимальних характеристик охорони підготовчих виробок на шахтах Західного Донбасу.

Список літератури / References:

1. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния мелкослоистого породного массива вокруг пластовой выработки. Книга I. Допредельная стадия деформирования системы „порода-крепь“ / Бондаренко В.И., Ковалевская И.А., Симанович Г.А., Фомичёв В.В. – Днепропетровск: Системные технологии, 2006. – Ч.I. – 172 с.
Bondarenko, V.I., Kovalevskaya, I.A., Simano-vich, G.A. and Fomichev, V.V. (2006), Kompyuternoye modelirovaniye napryazhenno-deformirovannogo sostoyania melkosloistogo gornogo massiva vokrug plastovoy vyrabotki. Kniga 1. Dopredelnaya stadiya deformirovaniya sistemy “poroda-krep” [Computer Simulation of the Stress Deformed State of Finely Stratified Rock Massif Around the Workings. Book 1st. The State Preceding Deformation of the “Rock–Lining” System], Part 1, System Technology, Dnipropetrovsk, Ukraine.

2. Развитие научных основ повышения устойчивости горных выработок шахт Западного Донбасса / Бондаренко В.И., Ковалевская И.А., Мартовицкий А.В., Фомичёв В.В. – Днепропетровск: Лізунов-Прес, 2010. – 340 с.
Bondarenko, V.I., Kovalevskaya, I.A., Martovits-ky, A.V., and Fomichev, V.V. (2010), Razvitiye nauchnykh osnov povysheniya ustoychivosti gornykh vyrabotok shakht Zapadnogo Donbassa [Development of Scientific Basis of Improvement of Excavation Pits Stability in the Western Donbass], Lіzunov-Pres, Dnipropetrovsk, Ukraine.

3. Методы расчета перемещений и упрочнения приконтурных пород горных выработок шахт Западного Донбасса / [В.И. Бондареко, И.А. Ковалевская, Г.А. Симанович и др.] – Днепропетровск: ТОВ „Підприємство „Дріант“, 2010. – 328 с.
Bondarenko, V.I., Kovalevska, I.A. and Simanovich, G.A. (2010), Metody rascheta peremeshcheniy i uprochneniya prikonturnykh porod gornykh vyrabotok shakht Zapadnogo Donbassa [Methods for Calculation of the Displacement and Strengthening of the Marginal Rocks in Mining Pits of the Western Donbass], TOV “Pіdpryiemstvo “Drіant”, Dnipropetrovsk, Ukraine.

4. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния мелкослоистого породного массива вокруг пластовой выработки. Книга II. Предельное и запредельное состояние системы „порода – крепь“ / Бондаренко В.И., Ковалевская И.А., Симанович Г.А., Фомичёв В.В. – Днепропетровск: Системные технологии, 2007. – Ч. II. – 198 с.
Bondarenko, V.I., Kovalevskaya, I.A., Simanovich, G.A. and Fomichev, V.V. (2007), Kompyuternoye modelirovaniye napryazhenno-deformirovannogo sostoyania melkosloistogo gornogo massiva vokrug plastovoy vyrabotki. Kniga 2. Predelnoye i zapredelnoye sostoyanie sistemy “poroda-krep” [Computer Simulation of the Stress Deformed State of Finely Stratified Rock Massif Around the Workings. Book 2nd. Deformed State of the “Rock–Lining” System] Part 2, System Technology, Dnipropetrovsk, Ukraine.

5. Фомичов В.В. Особливості обчислювального моделювання взаємодії анкера і порід гірського масиву / Фомичов В.В., Зубер Р.В, Сівак Г.П. // Науковий вісник НГУ. – Дніпропетровськ, 2010. – № 6. – С. 21–25.
Fomichev, V.V., Zuber, R.V., Sіvak, G.P. (2010), “Features of computational modeling of interaction between rock anchor and rock”, Naukovyi vistnyk Natsionlnoho hirnychoho universytetu, no.6, pp. 21–25.

6. Ковалевская И.А. Оптимизация работы рамно-анкерной крепи в подготовительных выработоках с использованием метода компьютерного моделирования / Ковалевская И.А., Фомичев В.В., Овчаренко А. // 22 World Mining Congress & Expo (11–16 сентября) – Стамбул, 2011. – Том I. – С. 267–278
Kovalevskaya, I.A., Fomichev, V.V. and Ovcharenko, A. (2011), “Optimization of frame-bolt support in the development workings, using computer modeling method”, the 22nd World Mining Congress & Expo, Istanbul, September 11–16, 2011, Vol.1, pp. 267–278.

2012_4_fomichev
2013-08-13  646.2 KB  1368

• < Попередня
• Наступна >