Методика прогноза напряженно-деформированного состояния крепи вертикального ствола на участке сопряжения с горизонтальной выработкой в соляных породах
- 1 — Санкт-Петербургский горный университет ▪ Orcid
- 2 — Санкт-Петербургский горный университет
- 3 — Санкт-Петербургский горный университет
- 4 — Санкт-Петербургский горный университет
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.
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.