Сравнительный анализ двух критериев разрушения горных пород и массивов

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

А.Н.Шашенко, д-р техн. наук, проф., Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет», г. Днепр, Украина, e-mail: shashenkoa@ nmu.org.ua; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">kovrova@nmu.org.ua

А.С.Ковров, канд. техн. наук, доц., Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет», г. Днепр, Украина, e-mail: shashenkoa@ nmu.org.ua; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">kovrova@nmu.org.ua

Abstract:

Цель. Анализ двух критериев разрушения горных пород, находящихся в объемном напряженно деформированном состоянии.

Методика. Исследования базируются на комплексном подходе с использованием анализа и обобщения литературных источников по тематике разрушения горных пород с неоднородной структурой, применении аналитических и эмпирических критериев разрушения для оценки прочности горных пород.

Результаты. Выполнен анализ двух критериев разрушения на предмет их соответствия результатам испытаний горных пород в объемном напряженном состоянии. Установлено, что аналитические выражения обоих критериев отражают процесс разрушения горных пород посредством введения коэффициентов, учитывающих горно-геологические условия и технологию разработки месторождения: в критерии Хоека-Брауна – mb, s, а, D, GSI; в критерии А.Н.Шашенко – ψ, η0, lt. Результатам лабораторных испытаний в полной мере соответствуют оба критерия при условии, что коэффициент mi, учитывающий структуру и генезис пород в аналитическом выражении Хоека-Брауна, не должен превышать 4 (mi ≤ 4).

Научная новизна. Аналитическое сравнение двух критериев показало, что, с учетом разброса экспериментальных точек, полученных в результате лабораторных испытаний горных пород в объемном напряженном состоянии при 0 ≤ mi ≤ 4.0, они достаточно хорошо отражают факт разрушения структурно неоднородных горных пород. Однако, критерий Хоека-Брауна не в полной мере учитывает компоненты шарового тензора напряжений (I = σ1 + σ3) и при mi > 4 его применение требует дополнительного обоснования.

Практическая значимость. Сравнение аналитических критериев с результатами лабораторного тестирования образцов горных пород в объемном напряженном состоянии позволяет с точностью 90 % прогнозировать разрушение горных пород в массиве.

References/Список літератури

1. Jaiswal, A. and Shrivastva, B.K., 2012. A generalized three-dimensional failure criterion for rock masses. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. [online] Available at: <http://dx.doi.org/10.3724/SP.J.1235.2012.00333>.

2. Gao, Z., Zhao, J. and Yao, Y., 2010. A generalized anisotropic failure criterion for geomaterials. International Journal of Solids and Structures. [online] Available at: <http://dx.doi.org/10.1016/j.ijsolstr. 2010.07.016>

3. Rahimi, R. and Nygaard, R., 2015. Comparison of rock failure criteria in predicting borehole shear failure. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, [online] Available at: <http://dx.doi.org/10.1016/j.ijrmms.2015.08.006.>

4. Elyasi, A. and Goshtasbi, K., 2015. Using different rock failure criteria in wellbore stability analysis. Geomechanics for Energy and the Environment. [online] Available at: <http://dx.doi.org/10.1016/j.gete.2015.04.001>.

5. Ismael, M. A., Imam, H. F. and El-Shayeb, Y., 2014. A simplified approach to directly consider intact rock anisotropy in Hoek–Brown failure criterion. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. [online] Available at: <http://dx.doi.org/10.1016/j.jrmge.2014.06.003>.

6. Vladyko, O.B., Kononenko, M.M. and Khomenko, O.Ye., 2012. Imitating modeling stability of mine workings. In: Geomechanical Processes during Underground Mining: School of Underground Mining. Dnipropetrovsk / Yalta, 24–28 September 2012. CRC Press Balkema.

7. Shashenko, O.M. and Kovrov, O.S., 2016. Failure criteria for structurally heterogeneous materials . Mining of Mineral Deposits, Vol. 10, No. 3, pp. 55–63.

Шашенко А.Н. Критерий разрушения структурно неоднородных материалов / А.Н.Шашенко, А.С.Ковров // Разработка месторождений по лезных ископаемых. – 2016. – Т. 10. – № 3. – С. 55–63.

8. Sobolev, V.V. and Starikov, A.P., 2012. Fizika gornykh porod [Physics of mine rocks]. Donetsk: Donbass.

Соболев В.В. Физика горных пород / Соболев В.В., Стариков А.П. – Донецк: Донбасс, 2012. – 465 с.

9. Sdvizhkova, Ye.A., Babets, D.V. and Smirnov, A.V., 2014. Support loading of assembly chamber in terms of western Donbas plough longwall. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, No. 5, pp. 26–32.

Сдвижкова Е.А. Анализ закономерностей формирования нагрузки на крепь при проектировании монтажных камер струговых лав в условиях шахт Западного Донбасса / Е.А.Сдвижкова, Д.В.Бабец, А.В.Смирнов // Науковий вісник Національного гірничого університету. – 2014. – № 5. – С. 26–32.

Files:
06_2016_Shashenko
Date 2017-01-19 Filesize 179.96 KB Download 407

Посетители

3475120
Сегодня
За месяц
Всего
417
36768
3475120

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2016 Содержание №6 2016 Разработка месторождений полезных ископаемых Сравнительный анализ двух критериев разрушения горных пород и массивов