Рассмотрен метод прогноза прочностных характеристик и их масштабного эффекта в трещиноватом горном массиве с помощью численного моделирования методом конечных элементов в программном комплексе ABAQUS. Показаны преимущества такого подхода для решения поставленной задачи по определению механических характеристик трещиноватого горного массива, основные этапы создания численной геомеханической модели горного массива и проведения численного эксперимента. Приведены зависимости напряжений от деформаций при нагружении численной модели, угла наклона основной системы трещиноватости от величины прочности на одноосное и двухосное сжатия, размера рассматриваемого образца трещиноватого горного массива от величины прочности на двухосное сжатие применительно к условиям месторождения апатит-нефелиновых руд Плато Расвумчорр ОАО «Апатит» в Кировском районе Мурманской области. Проведено численное моделирование испытаний блоков горной породы по контакту на сдвиг на основе реального эксперимента с использованием нелинейного критерия прочности по контакту взаимодействия между блоками горной породы Бартона – Бандиса. Выполнено сопоставление результатов численного эксперимента с данными натурных и лабораторных исследований. Полученные результаты расчетов показывают их качественное совпадение с результатами проведенных лабораторных экспериментов по испытанию трещиноватого горного массива.

The article examines a method of forecasting strength properties and their scale effect in fissured rock mass using computational modelling with final elements method in ABAQUS software. It shows advantages of this approach for solving tasks of determining mechanical properties of fissured rock mass, main stages of creating computational geomechanic model of rock mass and conducting a numerical experiment. The article presents connections between deformation during loading of numerical model, inclination angle of main fracture system from uniaxial and biaxial compression strength value, size of the sample of fissured rock mass and biaxial compression strength value under conditions of apatite-nepheline rock deposit at Plateau Rasvumchorr OAO «Apatit» in Kirovsky region of Murmanskaya oblast. We have conducted computational modelling of rock mass blocks testing in discontinuities based on real experiment using non-linear shear strength criterion of Barton – Bandis and compared results of computational experiments with data from field studies and laboratory tests. The calculation results have a high-quality match to laboratory results when testing fissured rock mass samples.