Рассматривается трансформация напряженного состояния пород слоистого приконтурного массива системы «целик-выработка» при совместном действии геостатического давления, продольной и поперечной волны напряжений, генерируемой горным ударом. Предполагается, что фронты волн напряжений параллельны границам раздела сред непосредственной кровли. При таком условии исследуется влияние уровней критических напряжений и глубины расположения выработки на изменение напряженного состояния пород приконтурного массив а.
Рассматривается трансформация зон, потенциально опасных по накоплению повреждений, в слоистой кровле системы горных выработок при совместном действии геостатического давления и взрывных волн напряжений. Предполагается, что фронт взрывной волны параллелен границам раздела сред непосредственной кровли. При таком допущении рассматривается влияние уровня критических напряжений и глубины расположения выработки на изменение формы зон, потенциально опасных по накоплению повреждений в слоях непосредственной кровли.
Рассматривается трансформация эпюр массовых скоростей в слоистом приконтурном массиве системы горных выработок при воздействии на них взрывных волн напряжений. Предполагается, что фронт взрывной волны параллелен границам раздела сред непосредственной кровли. При сделанных допущениях исследуется трансформация эпюр массовых скоростей в непосредственной слоистой кровле системы выработок и разделительном целике.
Предложен подход к оценке амплитуд, периодов и длительностей действия упругих сейсмических волн, как продольных, так и поперечных, генерируемых горными ударами, характеризующимися выделенной энергией. Приводятся расчеты эпюр напряжений и массовых скоростей упругих сейсмических волн от горных ударов, дано сопоставление расчетной и реальной эпюры горного удара, характеризующегося энергией 10 кДж.
На основании линейных уравнений теории упругости проведен вычислительный эксперимент, моделирующий совместное воздействие на выработку горного давления и упругих сейсмических продольных и поперечных волн, генерируемых горными ударами с энергией 10-100 кДж.
В статье отражены основные этапы жизни и творчества профессора А.М.Журавского, возглавлявшего кафедру высшей математики Горного института более тридцати лет. Отмечен его вклад в организацию методической и научной работы кафедры, укрепление обороноспособности страны.
Выполнена постановка задачи и проведены расчеты динамических напряжений и массовых скоростей в слоистой кровле камер, развивающихся от горных ударов. Расчеты показали, что с увеличением энергии при горном ударе влияние дифракционных процессов уменьшается. Выявлены условия хрупкого разрушения кровли при динамических нагрузках.
Рассматривается совместное воздействие статического и динамического полей напряжений на выработку. Исследование таких воздействий на горную выработку основывается на сформулированных ранее методических принципах математического моделирования физических процессов в сложных системах.
Рассмотрено моделирование процесса преломления плоской продольной упругой волны пакетом слоисто-однородных сред. Предполагается, что фронт волны параллелен границам раздела сред. Решение задачи получено с помощью численного конечно-разностного метода.
Рассматривается совместное воздействие статического и динамического полей напряжений на выработки и моделируются зоны растягивающих напряжений в приконтурных областях горных выработок.
Рассматривается совместное воздействие статического и динамического полей напряжений на выработку, определяются зоны растягивающих напряжений, моделируется процесс хрупкого разрушения породы в приконтурных областях выработки. Исследование таких воздействий на горную выработку основывается на сформулированных в статье [1] методических принципах математического моделирования физических процессов в сложных системах.
Рассмотрено влияние взрывных волн на устойчивость пород в горных выработках. Анализируются результаты математического моделирования поля динамических напряжений, созданного в массиве взаимодействием волн с выработкой. Исследовано поле напряжений под влиянием коротких взрывных волн. Основу математической модели, разработанной В.В.Карпенко и Г.А.Колтоном, составляют уравнения динамического равновесия для идеально упругой среды, дополненные граничными и начальными условиями для соответствующих компонент тензора напряжений. Система пяти уравнений решалась численно методом С.К.Годунова. Исходные данные приняты по условиям разработки руд на руднике «Северный»: диаметр скважины 76 мм, тип ВВ - гранулит АС-8. Рассмотрен конкретный случай влияния взрыва на расстоянии 10 м от заряда до кровли штрека (F = 370). Параметры эпюры фазы сжатия прямой упругой волны определены по аналитическим зависимостям для взрыва цилиндрического заряда: амплитуда а 0 = 9,6 МПа, период f = 1,2 мс, скорость Ci = 4500 м/с. Показано, что со стороны падения прямой волны отраженная и дифрагированные волны создают в массиве обширную зону растягивающих радиальных напряжений с максимумом до 0,6 а 0 на расстоянии от контура (0,8-1)/?. В боковых относительно хода волны областях взрыв вызывает концентрацию тангенциальных сжимающих напряжений до 1,6 <т 0 . Дана оценка причин разрушения выработок энергией динамических явлений. Помимо динамических сжимающих и растягивающих напряжений, на устойчивость выработок влияют многократная повторяемость взрывов и импульсная нагрузка-разгрузка массива. Дана оценка критериев устойчивости пород на контуре выработки при совместном действии статических и динамических напряжений.
Предложены конечно-разностные и численно-аналитические методы решения динамических и упруго- пластических задач геомеханики. С помощью метода конечных разностей и на основе методических принципов математического моделирования физических процессов определены эпюры компонент тензора, характеризующего динамические поля напряжений в горных породах вокруг выработки сводчатого типа при косом воздействии на нее волны напряжений. С помощью численно-аналитического метода сконструирован итерационный процесс, позволяющий рассчитывать компоненты тензора напряжений и скоростей пластического течения горных пород вокруг выработок на больших глубинах. Достоверность и обоснованность метода подтверждена сопоставлением полученных расчетов с результатами решений, найденных другими авторами, и экспериментальными данными.
Проблема ресурсосбережения при отбойке алмазосодержащих кимберлитов на карьере ЗАО «Удачинский ГОК» чрезвычайно актуальна, поскольку последнее десятилетие прослеживается устойчивая тенденция снижения качества товарной продукции - алмазного кристалло- сырья. Обследование характера повреждений монокристаллов алмазов позволяет утверждать, что технологические дефекты кристаллов обусловлены прежде всего импульсным режимом нагружения кристалловмещающих пород на стадиях взрывного разрушения, механического дробления и измельчения кимберлитовой руды на дробильно-размольном оборудовании. Об этом свидетельствует характер повреждения монокристаллов алмазов, проявляющийся в смятии, сдвиговых и откольных трещинах. При этом наиболее высокая повреждаемость приходится на средние и крупные алмазы, особенно класса +2. В свою очередь, согласно ЦСА с учетом стоимости алмазов различных групп крупности и качества, повышение сохранности на 1 % позволяет получить дополнительную прибыль около 7 млн долларов США. На повышение естественной сохранности кристаллосырья направлены усилия компании «АЛРОСА», поэтому возобновлены исследования по прогнозированию параметров волн напряжений, потенциально опасных с точки зрения повреждаемости кристаллосырья. Поскольку кимберлиты представляют собой брекчевидные и туфообразные породы с достаточно однородными свойствами в слоях с различными высотными отметками, имеющими тенденцию повышения акустической жесткости с глубиной залегания, их можно рассматривать как слоисто-однородные изотропные упругие среды ...
