Методика прогноза напряженно-деформированного состояния крепи вертикального ствола на участке сопряжения с горизонтальной выработкой в соляных породах

М. А. Карасев, М. А. Буслова, М. А. Вильнер, Т. Т. Нгуен

Аннотация


Предложена методика и выполнен прогноз напряженно-деформированного состояния крепи вертикального ствола, расположенного в соляных породах, на участке сопряжения с горизонтальной выработкой. Рассмотрено развитие геомеханических процессов в соляном массиве в окрестности сопряжения вертикального ствола, где крепь рассматривается как двухслойная среда: внутренний слой – бетон, внешний слой – компенсационный материал. Для этого применено решение задачи механики сплошной среды в пространственной постановке
с учетом длительного деформирования солей и сжимаемости компенсационного слоя. Длительное деформирование соляных пород реализовано за счет введения в численную модель вязкопластической модели деформирования солей, а для моделирования деформирования компенсационного слоя принята модель уплотняемой пены. Такой подход в явном виде учитывает все стадии деформирования материала компенсационного слоя
и развития длительных деформаций соляных пород, что позволяет повысить достоверность прогноза напряженно-деформированного состояния крепи вертикального ствола.


Ключевые слова


геомеханика; соляной массив; длительные деформации; вязкопластическая модель; компенсационный слой; сопряжение; обделка

Полный текст:

PDF PDF (English)

Литература


Bariakh A.A., Konstantinova S.A., Asanov V.A. Deformation of salt rocks. UrO RAN. Ekaterinburg, 1996, p. 203

(in Russian).

Bulychev N.S., Abramson H.I., Mishedchenko A.D. Lining of vertical shafts. Мoscow: Nedra, 1978, p. 301 (in Russian).

Bulychev N.S. Mechanics of underground structures. Theory and practice. Мoscow: Nedra, 1989, p. 270 (in Russian).

Ermashov A.O. Geomechanical substantiation of calculations of the subsidence of the earth's surface in the extraction of

potassium-magnesium ores (on the example of the Verkhnekamskoye deposit of potassium-magnesium salts). Avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk. Gornyi institut UrO RAN. Perm, 2015, p. 20 (in Russian).

Kazikaev D.M., Sergeev S.V., Chernish A.C. Vertical shaft lining loading in rock salts. Mekhanika podzemnykh sooruzhenii: Sbornik nauchnykh trudov. Tulsky Polytekhnichesky Institut. Tula, 1990, p. 67-72 (in Russian).

Kazikaev D.M., Sergeev S.V. Diagnostics and monitoring of lining stress state in vertical shafts. Moscow: Gornaya kniga, 2011, p. 244 (in Russian).

Konstantinova S.A. Reason of inadequate condition of shaft and horizontal lining on Verhnikamsks rock salt deposits.

Shakhtnoe stroitel'stvo. 1982. Vol. 9, p. 12-14 (in Russian).

Livinsky V.S., Proskurykov I.M. Deformation and strength properties of rock salts of Starobinsky deposits. Razrabotka solyanykh mestorozhdenii. 1973. Vol. 139, p. 100-109 (in Russian).

Merkulov A.V. Rock salt-lining interaction and rational lining design: Avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk. Tulsky Polytekhnichesky Institut. Tula, 1989, p. 14 (in Russian).

Nikolychuk K.A. Deformation and fauilure of rock salts as an element of vertical shaft lining design: Avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk. VNIMI. Leningrad, 1978, p. 23 (in Russian).

Olkhovikov Yu.P. Permanent support of excavations of potash and salt mines. Мoscow: Nedra, 1984, p. 238 (in Russian).

Obruchev Y.S., Abashin S.I., Mishedchenko A.D. Support of vertical shafts in rock salts. Shakhtnoe stroitel'stvo. 1983. Vol. 9, p. 18-19 (in Russian).

Soloviev V.A., Aptukov V.N. Evaluation of the impact of the compression properties of the deformation layers and

the parameters of the combined lining on the stability of mine shafts in salt rocks. Izvestviya vuzov. Gornyi zhurnal. 2014. Vol. 7, p. 43-47 (in Russian).

Soloviev V.A., Konstantinova S.A., Aptukov V.N. Measures to ensure stability of excavation in salt rocks. Theory and practice. Saarbrücken: Palmarium Academic Publishing, 2013, p. 412 (in German).

Deshpande V.S., Fleck N.A. Isotropic Constitutive Model for Metallic Foams. Journal of the Mechanics and Physics

of Solids. 2000. Vol. 48, p. 1253-1276.

Litvinenko V. Preface. Innovation-Based Development of the Mineral Resources Sector: Challenges and Prospects –

XI Russian – German Raw Materials Conference. Potsdam, 7-8 November 2018. London: Taylor and Francis Group. 2019, р. 9-11.

Van Sambeek L.L. Creep of Rock Salt under Inhomogeneous Stress Conditions: Ph.D. Thesis, Colorado School of Mines, Golden, Colorado. 1986, p. 311.




DOI: http://dx.doi.org/10.31897/pmi.2019.6.628

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.