Главная – Журналы – Поиск по журналам

Обусловлена необходимость расширения возможностей управления действием взрыва для получения равномерной рациональной фрагментации горной массы с минимальным выходом негабаритных и мелких некондиционных фракций. Рассмотрены методологические вопросы применения метода сглаженных частиц для трехмерного моделирования и исследования закономерностей динамического нагружения массива, равномерности и интенсивности дробления в различных зонах действия взрыва, а также вопросы калибровки двухмерных и трехмерных моделей. Метод откалиброван путем моделирования процесса фрагментации взрывом в сравнении с результатами экспериментов взрывного разрушения образцов горной породы при взрыве удлиненного скважинного заряда. Проведены работы по изучению влияния параметров буровзрывных работ и кинетики выделения энергии на интенсивность и равномерность фрагментации. Установлены закономерности влияния удельного расхода промышленных взрывчатых веществ, скорости выделения энергии, расстояния между скважинами, диаметра скважинных зарядов, а также величины воздушного промежутка на интенсивность и равномерность дробления в различных зонах действия взрыва.

Представлены результаты численного моделирования реологических процессов как в массиве калийных пород в окрестности подземного загрузочного комплекса, так и в крепи подземного сооружения. Предложен алгоритм решения задач расчета долговечности масштабных подземных сооружений при недостаточном количестве начальных данных о реологических свойствах материалов крепи подземных сооружений и вмещающего породного массива. Показано, что даже в таких условиях возможно качественно оценивать их геомеханическое состояние в длительной перспективе. Проведено сравнение различных подходов к моделированию реологических процессов.

Рассматривается задача об упругопластическом деформировании и разрушении горных пород вокруг цилиндрической и сферической полостей под действием внутреннего и внешнего давлений. Традиционно давление при гидроразрыве определяется по теории максимального нормального напряжения. Однако известные лабораторные экспериментальные исследования не подтверждаются этой теорией. Предлагается предельное давление определять по другим экспериментально обоснованным критериям разрушения.

Приведены результаты расчета устойчивости склона, на котором планируется разместить отвал. Определено безопасное направление отвалообразования на склоне, обеспечивающее устойчивость отвала при освоении нагорных месторождений Кыргызстана.

Оценено влияние блочного строения породного массива на устойчивость бортов нагорных карьеров. Представлены результаты лабораторных исследований процесса деформирования и разрушения по контактам блоков в зависимости от состава заполнителя между блоками. Установлено, что сопротивление сдвигу по контактам блоков зависит от состава и угла внутреннего трения заполнителя.

Представлены постановка задачи и результаты исследования напряженного состояния крепи и массива вокруг выработки, проводимой в породах с низкими значениями пределов прочности на разрушение. Обсуждены особенности выполнения геомеханических расчетов в неоднородной сплошной среде, имеющей значительную разницу механических свойств и геометрических размеров. Определен характер деформирования крепи при заполнении пустот, образовавшихся при разрушении пород в кровле и бортах выработки, вспенивающимися фенольными смолами.

По результатам длительных исследований при строительстве и последующей эксплуатации железнодорожного тоннеля с использованием автоматизированной системы мониторинга получены закономерности формирования напряженно-деформированного состояния постоянной обделки, выполненной из монолитного железобетона. Установлено, что вибродинамические нагрузки, передаваемые от транспорта на основание тоннеля, влияют на исключение временной незамкнутой крепи из работы с вмещающим массивом.

Основное направление при исследовании деформирования массива пород с ослаблениями в работе опирается на фундаментальное свойство практического характера, ограничивающего уход в область некорректности: влияние реальной выработки как по напряжениям, так и по смещениям затухает до нуля при удалении от нее - это аксиома. Предлагается свести проблему к рассмотрению дополнительной задачи с растягивающими напряжениями на контуре, обеспечивающими существование единственности и корректности упругого решения.

Рассмотрен механизм взрывного разрушения угля c помощью комбинированной модели газонасыщенного угля, описывающий связь между взрывным повреждением угольного пласта и последующим выделением газа. На основе этой модели численным методом сглаженных частиц изучается развитие зон разрушения и напряженно-деформированное состояние пласта в окрестности скважинного заряда после взрыва. Полученные закономерности помогают прогнозировать реакцию угля на взрывное динамическое воздействие. Это может представлять значительный интерес для развития технологии предварительной дегазации угольных пластов, а также теоретического описания процессов, протекающих при возникновении выбросов угля и газа. В связи с этим рассматривается механизм подготовки газодинамического разрушения пачки выбросоопасного (“перемятого”) угля при взрывном воздействии на угольный пласт. Исследование включает изучение условий образования трещин в дальней от взрывной скважины зоне, моделирование наполнения наведенных трещин метаном, который изначально находится в угле в растворенном состоянии, и оценку времени начала развития наведенной трещины за счет давления свободного метана в трещине. Установлено, что в зависимости от механических и диффузионных параметров угля время старта развития трещин может варьировать от десятков секунд до многих часов. Результаты исследования могут быть полезны при разработке теории взрывного воздействия на угольный пласт, используемого на практике в комплексе мер снижения опасности внезапных выбросов угля и газа.

Изучены физико-механические свойства грунта с места схода оползня в лабораторных условиях. Решена задача при допущении, что масса оползня до и после схода остается неизменной. Рассчитана величина оползневой массы. Путем построения различных поверхностей скольжения и определения для каждой из них коэффициента устойчивости установлена наиболее опасная поверхность скольжения. Выявлено, что для обеспечения безопасности жилых поселков и других объектов, расположенных у основания оползневых склонов, необходимо знать расстояние, которое пройдет оползень при полной разгрузке. Найдена дальность смещения оползневых масс на горизонтальном участке.