Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрен пример сложного нагружения сыпучей среды с непрерывным поворотом главных осей тензора деформаций. Описана методика экспериментов, в которых может быть выявлена зависимость напряжений от относительной скорости поворота. Показано, что в определяющих уравнениях можно использовать скорость поворота элементарных объемов сплошной среды относительно скорости поворота главных направлений тензора скоростей деформаций.

Представлено численное моделирование процесса дробления массива горных пород зарядами взрывчатых веществ в двумерных плоской и осесимметричной постановках с помощью вычислительного комплекса, разработанного на основе лагранжева численного метода “Тензор’'. Результаты сопоставлены с уникальными данными прямых измерений проницаемости массива в ближней зоне подземного ядерного взрыва “Днепр-1”, проведенного в 1972 г. в Хибинах. Показано, что поствзрывную проницаемость массива скальных пород с приемлемой точностью можно оценить на основе расчета интенсивности деформации сдвига. В качестве примера рассмотрены результаты расчета изменения проницаемости вблизи заряда сложной конфигурации.

На основе метода дискретных элементов исследована задача о гравитационном течении сыпучих материалов в симметричных сходящихся каналах ( V -образных бункерах). Показано, что при определенных условиях симметричный и радиальный режим течения становится неустойчивым и в среде формируется пространственно-временная структура. Течение становится существенно нерадиальным и несимметричным - материал разбивается дискретной системой поверхностей на отдельные блоки и поле скоростей внутри среды приобретает разрывной характер. Дальнейшее деформирование сводится к относительному движению блоков практически как жестких целых.

Рассмотрен характер набухания песчано-бентонитовых смесей и чистого бентонита с учетом таких факторов, как процентное содержание бентонита в смеси, плотность смеси, уровень эффективного напряжения. Выполнены испытания на сжатие образцов песчано-бентонитовых смесей с содержанием бентонита 10 и 20 %, а также образцов чистого бентонита. Максимальный объемный вес в сухом состоянии и оптимальная влажность образцов с содержанием бентонита 20 % оказались выше, чем у образцов с содержанием бентонита 10 %. Чистый бентонит показал наименьший максимальный объемный вес в сухом состоянии и наибольшую влажность по сравнению с песчано-бентонитовыми смесями. При значениях вертикального эффективного напряжения до 25 кПа наблюдался процесс набухания смесей, при значениях 50 и 100 кПа - сжатие образцов. Отмечено, что нанесение уплотнительных ударов по образцам чистого бентонита не оказало существенного влияния на процесс набухания.

Предлагается расчетная схема роторного бурения на примере двухмассовой модели бурильной колонны с долотом дробяще-скалывающего действия. Сила лобового сопротивления, действующая на долото со стороны породы, определяется в нелинейном виде: помимо зависимости от скорости погружения, учитывается потеря прочности опорной среды при силовом воздействии на нее. Рассматриваются непрерывное силовое действие вращающимся долотом и импульсивное при ударе бурильной колонны в моменты завершения возможного отрыва долота от забоя. Определяются начальные условия для послеударного процесса, устанавливающие начальную скорость погружения и вращения долота, учтена возможность эффектов stick-slip. Результаты численного моделирования показывают, что, в сравнении с крутильными, крутильно-продольные автоколебания бурильной колонны достаточно часто приводят к возникновению хаотичных режимов бурения.

Рассмотрено влияние термического воздействия на механические свойства песчаника из области Чунар в Индии (чунарский песчаник). Изучаемый район представлен виндхийской супергруппой от мезо- до неопротерозойской эры. Определены зависимости прочностных характеристик (пределы прочности на растяжение σt и одноосное сжатие σc) и скорости продольных волн Vp от температуры. Испытания показали, что до 200 °С происходит незначительное повышение σt и σc, но при температуре выше 200 °С прочность песчаника постепенно уменьшается. Скорость Vp резко уменьшается при температуре выше 400 °С вследствие трещинообразования.

Выполнены исследования в статическом и динамическом режимах прочностных, упругих и деформационных свойств твердеющей закладки. В ее составе использованы тонкие и очень тонкие природные пески с повышенным содержанием глинистых и пылевидных частиц, оптимизированных с целью укрупнения отсевом доменного гранулированного шлака фракции 0 - 5 мм. Определены прочность на одноосное сжатие, модуль упругости и коэффициент Пуассона образцов экспериментальных составов в разные сроки твердения. Получены корреляционные зависимости между пределом прочности на одноосное сжатие и скоростью распространения продольной волны, а также между модулями упругости, определенными при испытаниях образцов статическим и динамическим методами.

Исследована эффективность модели Де Мура и Батта для прогнозирования скорости проходки при проведении выработки больших диаметров. Модель показала высокую эффективность и точность при оценке производительности бурения на примере 19 случаев эксплуатации тоннелепроходческих комплексов и установок для бурения восстающих.

Дано обоснование конструкции активного исполнительного органа экскаватора для работ, совмещающих процессы разрушения и погрузки горных пород. Представлена возможная конфигурация размещения гидроударных устройств в исполнительных органах горных машин и их конструктивная схема. Разработана и создана физическая модель гидроударных устройств, проведены ее испытания и доводка, приведены результаты исследований динамики и выходных характеристик при нескольких значениях расхода жидкости, поступающей к ударному устройству. Разработана имитационная модель ударного устройства, на основе полученных экспериментальных данных проведена ее верификация. Рассчитаны характеристики при планируемых режимах работы в системе гидроударных устройств. Для активных исполнительных органов предложено использовать схему управления гидроударным устройством с задержкой фазы обратного хода бойка, что дает возможность более гибкого регулирования выходных характеристик данной системы и достижения требуемой ударной мощности при невысоких значениях расхода жидкости

Обоснована актуальность дистанционного управления рабочим циклом пневмоударного механизма через внешние распределительные элементы, задающие частоту ударов. Разработана принципиальная схема пневматического импульсного механизма с плавным изменением частоты ударов при постоянном значении энергии для динамического погружения в грунт конструктивных строительных элементов. Создан и исследован экспериментальный образец такого механизма. На основе анализа импульсных индикаторных диаграмм его рабочего цикла построены зависимости частоты ударов от сечения дроссельного канала ударника для трех вариантов расположения блока управления. Установлены пределы регулирования частотной компоненты ударной мощности.