Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Закономірності втрати пружнопластичної стійкості складноструктурного масиву навколо одиночної виробки
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Закономірності втрати пружнопластичної стійкості складноструктурного масиву навколо одиночної виробки

Анотації 

Гапєєв С.М. Закономірності втрати пружнопластичної стійкості складноструктурного масиву навколо одиночної виробки. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.15.09 – “Механіка ґрунтів та гірських порід”. Національний гірничий університет Міністерства освіти і науки України, Дніпропетровськ, 2004.

   У дисертаційній роботі викладені результати дослідження змін напружено-деформованого стану підошви, що здимається, у протяжній виробці, розташованій поза зоною впливу очисних робіт у складноструктурному масиві, який містить шар міцної породи у товщі, яка залягає вище, при втраті її пружнопластичної стійкості.
   На основі натурних та лабораторних експериментів розроблена механічна модель явища здимання, яка використана під час чисельних експериментів по методу скінчених елементів, що розглядає здимання, яке має безперервний часовий характер, як дискретний квазистатичний процес.
   Чисельне моделювання проводилося на основі феноменологічного підходу, що враховує ефекти разміцнення і розпушення в зоні непружних деформацій. При цьому визначені параметри виконання чисельної покрокової процедури, при яких забезпечується збіжність рішення.
   На основі встановлених закономірностей розвитку процесу втрати стійкості підошви виробки в шаруватому масиві, що має складну структуру, побудована номограма та модифікований існуючий аналітичний критерій спучування для випадку шаруватого масиву.
   Ключові слова: здимання підошви, складноструктурний масив, шар міцної породи, втрата стійкості підошви, крива граничних станів, чисельна процедура, середньозважена міцність, критерій спучування шаруватого масиву.

Гапеев С.Н. Закономерности потери упругопластической устойчивости сложноструктурного массива в окрестности одиночной выработки. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.09 – “Механика грунтов и горных пород”. Национальный горный университет Министерства образования и науки Украины, Днепропетровск, 2004.

   В диссертационной работе изложены результаты исследования изменений напряженно-деформированного состояния пучащей почвы протяженной выработки, расположенной вне зоны влияния очистных работ в сложноструктурном массиве, содержащем слой крепкой породы в вышележащей толще, при потере ее упругопластической устойчивости.
   В ходе визуального обследования состояния протяженных выработок ряда шахт ГП “Добропольеуголь” в качестве объекта исследований выбраны выработки шахты “Белозерская”, которая определена как базовое предприятие.
   Натурные инструментальные наблюдения и лабораторные эксперименты на моделях из эквивалентных материалов позволили обосновано подходить к изучению пучения с позиций исследования потери упругопластической устойчивости почвы протяженной выработки. На основе полученных результатов разработана механическая модель процесса пучения, используемая в ходе численных экспериментов по методу конечных элементов (МКЭ), рассматривающая пучение, имеющее непрерывный временной характер, как дискретный квазистатический процесс.
   Численное моделирование потери упругопластической устойчивости почвы проводилось в два этапа. При этом применялся алгоритм, разработанный на основе феноменологического подхода, учитывающего эффекты разупрочнения и разрыхления в зоне неупругих деформаций, формирующейся вокруг выработки в породном массиве. Суть подхода заключается в том, чтобы ниспадающий участок полной диаграммы деформирования, полученной при испытаниях породных образцов на сжатие на “жестких” прессах, трактовать не как часть диаграммы, а как некоторое геометрическое место точек, описывающих предельные упругие состояния материала при достигнутых деформациях. Такой подход позволяет при решении упругопластической задачи (исследование невозмущенного процесса) получать на контуре выработки величины перемещений, достаточно близкие к существующим в реальной выработке.
  Установлены параметры выполнения численной пошаговой процедуры МКЭ, обеспечивающие сходимость решения.
   В ходе численного исследования невозмущенного процесса (этап упругопластического деформирования) установлено, что предельные размеры зоны разрыхления, достигнутые к моменту потери устойчивости, нелинейно зависят как от расстояния до крепкого слоя, так и от его мощности. При этом определены граничные величины мощности слоя крепкой породы в кровле и расстояния между выработкой и этим слоем, при которых его влияние на потерю устойчивости почвы выработки перестает сказываться.
   Анализ возмущенного процесса (этап вспучивания) показывает, что при величине закритического поднятия почвы, равной 0,3 м, наступает стабилизация размеров зоны неупругих деформаций. Причем, это обстоятельство не зависит от геомеханической ситуации, в которой расположена выработка.
   На основе полученных закономерностей потери устойчивости почвы выработки в слоистом сложноструктурном массиве модифицирован для случая слоистого массива существующий аналитический критерий вспучивания и построена номограмма для определения возможности вспучивания в условиях, сходных с условиями по пласту L8 шахты “Белозерская”.
   Результаты исследований использованы в условиях базового предприятия при проведении бремсберга №3 пл. L8 гор. 550 м.
   Ключевые слова: пучение почвы, сложноструктурный массив, слой крепкой породы, потеря устойчивости почвы, кривая предельных состояний, численная процедура, средневзвешенная прочность, критерий вспучивания слоистого массива.

Gapeev S.N. The regularities of a loss of elasto-plastic sustainability of a massif having composite structure in a neighbourhood of a single mine working.– Manuscript.

Dissertation on obtaining scientific degree of Candidate of Technical Science. Specialty 05.15.09 – Rock and Ground Mechanics. National Mining University of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Dnepropetrovsk 2004.

   In dissertation the outcomes of exploration of modifications of a state of tense-strain of a roadway floor, which one heaves up, of extended mine working located outside of a working area of an extraction influence in an massif, which one has composite structure and containing a rockhead are explained, at loss of her elasto-plastic sustainability.
   On a base of full-scale and laboratory experiments the mechanical model of process of a floor heaving a designed. This sample piece utilised during numerical experiments by a finite element method, considers roadway floor heaving, which has continuous temporal character, as discretic quasistatic process.
   The numerical modeling was carried out on a base of the phenomenological approach which is taking into account effects of a strength reduction and a loosening in a zone of inelastic deformations in a neighbourhood of a mine working. At the same time such parameters of accomplishment of numerical step by step procedure are defined, at which convergence of the solution is ensured.
   On a base of the established regularitys of a loss of elasto-plastic sustainability of roadway floor in the laminated massif having the composite structure, the nomograph is constructed and the existing analytical criterion of a buckling for a case of a laminated massif is updated.
   Keywords: a floor heaving of a mine working, massif having composite structure, a rockhead, losses of sustainability of roadway floor, a curve of the limiting elastic conditions, numerical procedure, weighted-mean strength, criterion of a buckling of a laminated massif.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Закономірності втрати пружнопластичної стійкості складноструктурного масиву навколо одиночної виробки

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!