2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University pmi-5196 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5196 Горное дело Mining Modeling of geomechanical processes in ore mass using physically nonlinear model Моделирование геомеханических процессов в рудном массиве с использованием модели физически нелинейного тела Protosenya A. G. Протосеня А. Г. Protosenya A. G. kaf-sgp@mail.ru Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» (Санкт-Петербург, Россия) National Mineral Resources University (Mining University) (Saint-Petersburg, Russia) 25 08 2015 2015 214 13 22 08 10 2014 11 12 2014 25 08 2015 © 2015 А. Г. Протосеня © 2015 A. G. Protosenya 2015 А. Г. Протосеня A. G. Protosenya Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5196

Целью работы является разработка метода прогноза напряженного состояния рудного массива вокруг выработок для руд слабых и средней прочности. Приведены экспериментальные исследования деформирования на прессовом оборудовании образцов руд малой и средней прочности в условиях объемных напряженных состояний. Для описания процесса деформирования рудного массива использована модель физически нелинейного тела. Выполнены исследования напряженного состояния физически нелинейного рудного массива вокруг выработок кругового и сводчатого поперечных сечений. Найдены значения коэффициентов концентрации тангенциальных напряжений на контуре выработок, сооружаемых в рудах различных типов. Рассмотрены решения физически нелинейных задач в подготовительных выработках при разработке Яковлевского месторождения богатых железных руд слоевой системой разработки. Методы прогноза напряженного состояния массива вокруг выработок могут быть использованы для оценки их устойчивости при разработке руд малой и средней прочности Яковлевского железорудного месторождения и в породных и грунтовых массивах.

The aim of the article is to develop a method of forecasting the state of stress of the ore mass around excavations for ores of weak and medium strength. The paper presents experimental studies on the deformation of ore samples of low and medium strength in the forging equipment in conditions of volume stress state. A physically nonlinear model is used to describe the deformation process of ore mass. The study of the stress state of physically nonlinear ore mass around excavations of round and valuated cross-sections is performed. Values of coefficients of tangential stress concentrations on excavation contour are found for different types of ore. Solutions to physically nonlinear problems in preparatory excavations in the development of the Yakovlevskiy deposit of rich iron ore using a slicing method are considered. Methods for forecasting the stress state in rock mass around mine excavations can be used to assess their stability in the mining of ore of low and medium strength at the Yakovlevskiy iron ore deposit and in the rock and soil masses.

 Ключевые слова рудный массив напряжение деформация физическая нелинейность выработка устойчивость Keywords ore mass stress strain physical nonlinearity excavations stability Ставрогин А.Н. Пластичность горных пород / А.Н.Ставрогин, А.Г.Протосеня. М.: Недра 1979. 301 с. Ставрогин А.Н. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах / А.Н.Ставрогин, А.Г.Протосеня. М.: Недра, 1985. 271 с. Tshibangu J.-P., Descamps F. The GPMs (UMons-Belgium) device for investigating the mechanical behavior pf meterials subjected to true triaxial compression. Geomechanics Research Series. Volume 4. True triaxial testing of rocks. Editors: CRC Press/Balkema, Taylor&Francis Group. 2012, р.51-60. Mogi K. Haw I developed a true triaxial rock testing mashine. Geomechanics Research Series Volume 4. True triaxial testing of rocks. Editors: CRC Press/Balkema, Taylor&Francis Group. 2012, р.139-157.