Главная – Журналы – Поиск по журналам

Выполнено моделирование распространения плоской электромагнитной волны СВЧ диапазона в угольном пласте, включающем трещину гидроразрыва. Проведены расчеты коэффициента ее отражения от границы раздела сред “уголь - трещина с проппантом” с учетом вариации частоты зондирующего сигнала и электрофизических свойств материала, заполняющего трещину.

Рассмотрено напряженно-деформируемое состояние среды вокруг полости, расположенный на определенной глубине в четверти упруго-вязкопластического пространства при воздействии динамических нагрузок со стороны дневной поверхности. Предложена механико-математическая модель на основе системы дифференциальных уравнений в частных производных первого порядка гиперболического типа, которая решается с помощью численного метода С. К. Годунова - “распада разрыва”. Полученные результаты можно использовать при проектировании и строительстве шахт, подземных сооружений и других объектов для оценки прочности подземных сооружений.

По результатам мониторинга сейсмичности в Кузбассе установлено, что наиболее сильные сейсмические активизации недр в районе угольных выработок протекают как кратковременные активизации длительностью один-два месяца. Следующие подобные активизации происходят чаще на других объектах. Рассмотрена наведенная сейсмичность около железнорудных шахт. Обнаружен эффект частичной синхронизации развития сейсмичности на рудниках “Казский”, “Шерегешский” и “Таштагольский”, отстоящих друг от друга на удалениях в сотни километров. На угольных разрезах и шахтах такой синхронизации не наблюдается.

Представлены результаты исследований влияния техногенных и природных деформационных воздействий на резонансный отклик в сейсмоакустических и электромагнитных полях и о возможности его использования для контроля напряженно-деформированного состояния в геотехнических системах. Целью исследований является повышение информативности применяемого метода регистрации естественного электромагнитного излучения для контроля напряженно-деформированного состояния в железнодорожных тоннелях. Проведены опытные работы по регистрации электромагнитного излучения при проезде электропоездов в тоннелях на участках с различными инженерно-геологическими условиями и глубинами заложения.

Представлены результаты численного исследования коллекторских свойств угольных образцов, содержащих системы трещин. В качестве источника систем трещин использованы шлифы углей. С помощью метода конечных элементов численно решена задача о фильтрации флюида в трещиноватых углях. Продемонстрировано влияние геометрии систем трещин на фильтрационные свойства геосреды.

Принимается, что необратимая деформация является результатом сдвигов в определенных плоскостях. В перпендикулярных к этим плоскостям направлениях происходит изменение нормальной деформации пропорционально соответствующему сдвигу. Такой подход дает возможность учитывать развитие трещин и пор на фоне растущих деформаций ползучести без применения кинетического уравнения поврежденности Качанова - Работнова. Разрушение материала начинается при достижении максимальным сдвигом критической величины. С помощью модели, основанной на максимальном касательном напряжении и степенном законе, решены задачи о деформировании и разрушении упруго-ползучего тела в стадиях неустановившейся и установившейся ползучести. Для рассмотренных элементов конструкций определены напряжения, деформации ползучести, времена начала и полного разрушения, положение фронта разрушения и скорость его распространения в любой момент времени.

Показано, что на всех рудных месторождениях, опасных по горным ударам, в массивах действуют гравитационно-тектоническое напряженное состояние пород, при котором превалирующую роль играют горизонтальные напряжения, обусловленные горообразовательными процессами в земной коре, которые превосходят вертикальные в несколько раз и являются основной причиной динамических проявлений горного давления. Установлено, что энергетические характеристики динамических явлений в рудниках могут быть рассчитаны по формуле сейсмического момента в очаге землетрясения, поскольку разницы в сейсмопроявлениях как при естественных процессах, так и в шахтной сейсмичности, нет. На основании закона о самоподобии сейсмического процесса на разных масштабных уровнях разработана классификация динамических проявлений горного давления в рудниках, в которой каждый вид этих проявлений характеризуется выделенной энергией и площадью (объемом) проявлений в горных выработках.

Представлены результаты модификации программного обеспечения метода параллельных скважин, направленные на повышение точности вычисления напряжений и оснащение программ современным интерфейсом. Для решения граничных задач применен алгоритм линейных комбинаций. Проведена обработка экспериментальных данных, полученных с помощью деформометра.

Показано, что практически модели нетронутого массива нет, есть только первое приближение в одномерной трактовке, т. е. все сводится к экспериментальному определению главных напряжений в точке будущей выработки. Рассмотрен вариант дневной поверхности массива с выемкой, влияющей на исходное поле напряжений. Данные результаты существенны при переходе от открытой добычи к подземной, при рассмотрении только корректных проблем, возникающих при формулировке задач и являющихся теоретической основой любого расчета.

С целью верификации и подтверждения заданных характеристик работоспособности арочной податливой крепи из специального взаимозаменяемого профиля рассмотрена задача определения ее напряженно-деформированного состояния. Для разных режимов работы выявлены наиболее уязвимые узлы и элементы крепи, в которых раньше всех наступает предельный случай - развитие пластических деформаций. Показано, что надежность и работоспособность арочной металлической трехзвенной податливой крепи зависит от прочности податливого узла. При этом ее максимальная несущая способность обеспечивается в жестком режиме работы.