Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук

2019 год, номер 1

1.
ФОРМИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВМЕЩАЮЩЕГО МАССИВА И ОБДЕЛКИ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ПОДЗЕМНОГО МАШИННОГО ЗАЛА ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Н.М. Абдуллоев1, Д.В. Барышников2, Л.Н. Гахова2,3, А.П. Хмелинин2
1Рогунская ГЭС, Рогун, Республика Таджикистан
n_abdulloev@mail.ru
2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СОРАН, Новосибирск, Россия
gahoval@mail.ru
3Саяно-Шушенский филиал СФУ, Саяногорск, Республика Хакасия
Ключевые слова: Подземное сооружение гидротехнического комплекса, численное моделирование, напряженно-деформированное состояние, конвергенция, Underground structure of hydropower plant, numerical modeling, stress-strain state, convergence
Страницы: 7-13

Аннотация >>
Приведены результаты численного моделирования напряженно-деформированного состояния вмещающего массива и обделки подземного машинного зала Рогунской ГЭС, размещенного в горном массиве на больших глубинах, выполненного с использованием метода граничных интегральных уравнений для модели линейно-деформируемой квазиизотропной среды. Установлен характер и особенности формирования зон неупругого деформирования вблизи контура поперечного сечения машинного зала и закономерности распределения напряженно-деформированного состояния вмещающего массива и обделки.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060101


2.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ИНТЕРВАЛА ГИДРОРАЗРЫВА ПОЛИМЕРНЫМИ МОСТАМИ С УЧЕТОМ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СО СТЕНКАМИ СКВАЖИНЫ

А.В. Азаров, А.В. Патутин
Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
antonazv@mail.ru
Ключевые слова: Угольный пласт, необсаженная скважина, гидравлический разрыв, напряженное состояние, интервал гидроразрыва, несъемный мост, Coal seam, uncased borehole, hydraulic fracturing, stress state, hydrofrac interval, fixed bridge
Страницы: 14-19

Аннотация >>
Рассмотрено распределение напряжений в окрестности необсаженной скважины при проведении операции гидроразрыва. В качестве герметизирующих элементов использованы несъемные мосты из полимерного материала. Применяемая математическая модель учитывает поршневое вытеснение мостов при подаче давления в изолированный интервал. Полученные результаты позволяют оптимизировать технические решения шахтного гидроразрыва для интенсификации дегазации угольных пластов.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060102


3.
ФИЛЬТРАЦИЯ МИКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИИ О ФАЗАХ СИГНАЛА

А.В. Азаров1, С.В. Сердюков2
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
antonazv@mail.ru
2Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
aleksanderserdyukov@yandex.ru
Ключевые слова: Пассивный микросейсмический мониторинг, микросейсмический шум, обработка сейсмического сигнала, Passive microseismic monitoring, microseismic noise, seismic signal processing
Страницы: 20-25

Аннотация >>
Разработан алгоритм фильтрации сейсмических данных, позволяющий усиливать сигналы от источников, расположенных внутри выбранной области пространства. Приведена теория, описывающая принцип работы алгоритма. На синтетических данных продемонстрирована способность фильтра подавлять сигналы от источников, находящихся вне выбранной области пространства, на полусинтетических данных - подавлять реальный шум и значительно повышать отношение сигнал/шум для событий, лежащих внутри выбранной области.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060103


4.
ИССЛЕДОВАНИЕ РОСТА ТРЕЩИНЫ ГИДРОРАЗРЫВА ВБЛИЗИ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ

А.В. Азаров, С.В. Сердюков, А.В. Патутин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
antonazv@mail.ru
Ключевые слова: Гидравлический разрыв, горная выработка, моделирование роста трещины гидроразрыва, Hydraulic fracturing, mine opening, hydraulic fracture growth modeling
Страницы: 26-31

Аннотация >>
Исследовано поведение трещины гидроразрыва вблизи горной выработки в плоскопараллельной постановке. Рассмотрен случай, когда горная порода находится в условиях гидростатического давления, а инициирующая трещина ориентирована в направлении горной выработки. Установлено, что на траекторию трещины большое влияние оказывает соотношение величины гидростатического давления и критического напряжения горной породы на растяжение. Показано, что при повышении гидростатического давления по отношению к критическому напряжению на разрыв трещина раньше начинает отклоняться от горной выработки и не выходит на ее поверхность. Показано, что при различных условиях трещинам гидроразрыва не удается полностью обойти выработку из-за возникновения сильных деформаций в области между выработкой и трещиной.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060104


5.
ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МАЯТНИКОВЫХ ВОЛН ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ ПОВЕРХНОСТИ ПОДЗЕМНОЙ ВЫРАБОТКИ

Н.И. Александрова
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
nialex@misd.ru
Ключевые слова: Блочная среда, волновое движение, полупространство, полость, численное моделирование, вязкоупругое деформирование, Block medium, wave motion, half-space, cavity, numerical simulation, viscoelastic deformation
Страницы: 32-38

Аннотация >>
Численно исследуется распространение поверхностных маятниковых волн при нестационарном воздействии на свободную поверхность полости, находящейся в блочном полупространстве. Предложена математическая модель нестационарного вязкоупругого деформирования блочной среды, основанная на представлении, что динамическое поведение блочной среды может быть приближенно описано как движение жестких блоков за счет податливости прослоек между ними. Для описания вязкоупругого поведения межблочных прослоек используется модель внутреннего трения с коэффициентом добротности материала, как определяющим параметром. Среда моделируется трехмерной решеткой масс, соединенных упругими пружинами и вязкими демпферами в осевых и диагональных направлениях. Проанализировано влияние коэффициента добротности, а также глубины залегания полости в полупространстве на амплитуды скоростей блоков для продольной и релеевской волны.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060105


6.
АНАЛИЗ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В ЦЕЛИКАХ ГОРНОЙ ПОРОДЫ В РАМКАХ НЕЛОКАЛЬНОЙ УПРУГОЙ МОДЕЛИ СО СТРУКТУРНЫМ ПАРАМЕТРОМ

В.И. Алтухов1, С.В. Лавриков2, А.Ф. Ревуженко2
1Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
v.altukhov@g.nsu.ru
2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
lvk64@mail.ru
Ключевые слова: Породный массив, целик, концентрация напряжений, структура, нелокальная модель, локальный изгиб, численный расчет, Rock mass, pillar, stress concentration, structure, non-local model, local bend, numerical calculation
Страницы: 39-45

Аннотация >>
Использована модель линейной теории упругости со структурным параметром. Система определяющих соотношений в плоском случае содержит пять независимых уравнений, в то время как в классической теории упругости уравнений только три. Два оставшихся уравнения в классических теориях неявно содержатся в постулате о диффеоморфизме - предположении о гладкости поля смещений. Отказ от выполнения постулата о диффеоморфизме приводит к тому, что в модели появляется структурный параметр - макродеформации, которые зависят от напряжений и вторых производных напряжений по координатам. Сформулирована и численно решена задача о деформировании целика с учетом влияния окружающего массива.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060106


7.
О НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ МОНОЛИТНОЙ КРЕПИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК, СООРУЖЕННЫХ ВБЛИЗИ СКЛОНА

С.В. Анциферов, А.С. Саммаль, А.В. Фомин
Тульский государственный университет, Тула, Россия
antsser@mail.ru
Ключевые слова: Напряженное состояние, выработка, крепь, склон, расчет, собственный вес пород, Stress state, opening, support, slope, calculation, dead weight of rocks
Страницы: 46-51

Аннотация >>
Разработан аналитический метод определения напряженного состояния монолитной крепи параллельных горных выработок, сооруженных закрытым способом вблизи наклонной земной поверхности. Учтено влияние угла наклона земной поверхности и взаимного расположения горных выработок на формирование напряжений в крепи выработок.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060107


8.
МЕХАНИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЛИТОСФЕРНОЙ ГЕОДИНАМИКИ, ОБУСЛОВЛЕННАЯ СИЛАМИ ИНЕРЦИИ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ И СИЛАМИ РЕАКЦИИ АСТЕНОСФЕРНОГО СЛОЯ, ПОТЕРЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ

А.А. Баймухаметов1, К.К. Коксалов2
1Алматинский технологический университет, Алматы, Казахстан
abayab@mail.ru
2Казахский национальный педагогический университет, Алматы, Казахстан
kkapal@mail.ru
Ключевые слова: Вязкоупругая литосфера, устойчивость деформирования, астеносфера, течение, напряженное состояние, Viscoelastic litosphere, stability of deformation, astenosphere, flow, stress state
Страницы: 52-55

Аннотация >>
Рассмотрена модель литосферной геодинамики в рамках задачи о деформации вязкоупругой литосферы под действием сил инерции вращения и вязких сил сферического течения Куэтта в астеносфере. Это течение определяет природу внутреннего геодинамического давления и тангенциальных напряжений. В зависимости от разности угловых скоростей вращения литосферы и мантии литосферная оболочка может находиться в условиях всестороннего растяжения или сжатия. Найден механизм локальных изменений толщины литосферы в результате неустойчивости деформирования литосферной оболочки Земли под действием внутреннего давления и объемных сил инерции вращения. Методом Лейбензона - Ишлинского исследована потеря устойчивости деформирования. В рамках вязкоупругой реологии литосферы проанализировано напряженно-деформированное состояние литосферной плиты при двустороннем сжатии.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060108


9.
АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭФФЕКТА КАЙЗЕРА В ГОРНЫХ ПОРОДАХ

Н.Л. Бельтюков, В.Н. Токсаров
Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия
bnl@mi-perm.ru
Ключевые слова: Массив горных пород, естественное напряженное состояние, акустическая эмиссия, эффект Кайзера, модели трещинообразования, Rock mass, in-situ stress state, acoustic emission, Kaiser effect, cracking models
Страницы: 56-61

Аннотация >>
Рассмотрен перспективный метод определения напряжений в горных породах на основе эффекта Кайзера. Выполнен анализ различных моделей трещинообразования, обусловливающих проявление этого эффекта. Показано, что одной из причин его возникновения в случае первоначального нагружения керна может стать активизация трещин, образующихся при разгрузке породы от действующих в массиве напряжений.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060109


10.
НЕОГЕН-ЧЕТВЕРТИЧНЫЙ ГЕОДИНАМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ ГЕОСТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ УСТЮРТСКОГО И БУХАРО-ХИВИНСКОГО РЕГИОНОВ ПО ДАННЫМ ДЕШИФРИРОВАНИЯ КОСМОФОТОСНИМКОВ

Л.Р. Бикеева, М.Г. Юлдашева
Институт геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений, Ташкент, Узбекистан
Luizabikeyeva@mail.ru
Ключевые слова: Линеамент, структурно-тектоническая линия, флексура, разлом, космофотоснимки, Lineament, structural-tectonic line, flexure, fracture, space image
Страницы: 62-65

Аннотация >>
Рассмотрены возможности структурного дешифрирования космофотоснимков и морфометрического анализа новейших тектонических движений по слабоизученной в нефтегазоносном отношении зоны сочленения Устюртского (Тахтакаирский вал) и северо-западной части Бухаро-Хивинского региона (Хорезмская моноклиналь и Мишеклинское поднятие, Дашкалинский и Биргутли-Шортаклинский прогибы). Выявлены линеаментные и “полосовые” геодинамические зоны аномальной трещиноватости. Сделано предположение, что их формирование связано с накоплением диагональных напряжений градиентных зон структурно-тектонического каркаса, в пределах которого выделяются разломно-блоковые структуры. Показано, что под воздействием новейшей тектоники участкам максимальной активизации соответствуют локальные положительные структуры с преимущественно газовым заполнением ловушек.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060110


11.
ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЯВЛЕНИЙ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ГЕОМАТЕРИАЛАХ ПРИ БЛИЗКИХ К ПРЕДЕЛЬНЫМ РЕЖИМАМ ПЕРИОДИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ

Д.И. Блохин1, В.И. Шейнин2
1Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия
dblokhin@yandex.ru
2НИИОСП им. Н. М. Герсеванова - ОАО “НИЦ “Строительство”, Москва, Россия
geo-mech@yandex.ru
Ключевые слова: Геоматериалы, циклическое нагружение, напряжения, деформации, тепловое излучение, Geomaterials, cyclic loading, axial stress, axial strain, infrared radiation
Страницы: 66-70

Аннотация >>
Исследована возможность получения информации о протекании механических процессов в геоматериалах за пределами упругого деформирования по вариациям интенсивности ИК-излучения. Представлены результаты экспериментов по регистрации параметров теплового излучения с поверхности образцов каменной соли и бетона при близких к предельным режимах периодического нагружения в условиях одноосного сжатия. Показана качественная идентичность записей механических параметров и вариаций теплового излучения, характеризующих изменения напряженно-деформированного состояния испытываемых образцов геоматериалов. Установлены различия фиксируемых проявлений термомеханических эффектов в бетоне и каменной соли при указанном режиме деформирования.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060111


12.
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОПТИМАЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ СЕТИ СИСТЕМЫ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

А.В. Гладырь, А.В. Константинов
Институт горного дела ДВО РАН, Хабаровск, Россия
rush3112@mail.ru
Ключевые слова: Горный удар, геомеханический мониторинг, акустическое проявление, анизотропная среда, точность локации, Rock burst, geomechanical monitoring, acoustic manifestation, anisotropic medium, location accuracy
Страницы: 71-77

Аннотация >>
Разработан алгоритм конфигурирования наблюдательной сети системы геомеханического мониторинга горного давления и на его основе программный модуль, позволяющий осуществлять построение карт чувствительности пространственной зоны, корректировать параметры сети сейсмоприемников. Реализована возможность построения указанных карт при помощи уровней чувствительности неконтролируемой зоны, зоны негарантированного и гарантированного контроля, характеризующих качество детектирования сейсмоакустических сигналов геомеханической системой. Разработана методика выбора количества и мест размещения геофонов. Сформулированы направления совершенствования предложенного алгоритма.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060112


13.
ОПЫТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ЛОКАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В УСЛОВИЯХ АНИЗОТРОПИИ ГОРНЫХ ПОРОД

А.В. Гладырь, М.И. Рассказов, А.А. Терешкин, А.В. Константинов
Институт горного дела ДВО РАН, Хабаровск, Россия
rush3112@mail.ru
Ключевые слова: Деформирование горных пород, геомеханический мониторинг, акустическое проявление, микросейсмическое событие, анизотропная среда, точность локации, скоростная модель, Rock deformation, geomechanical monitoring, acoustic manifestation, microseismic event, anisotropic environment, location accuracy, velocity model
Страницы: 78-83

Аннотация >>
На основе экспериментальных исследований установлено, что учет влияния анизотропии горных пород дает возможность улучшить качество локации на 10 - 20 %. Показано, что в процессе обработки результатов сейсмоакустического мониторинга учитывать анизотропность в контролируемой области невозможно без специализированного программного обеспечения, реализующего скоростную модель среды распространения волн. Сформулированы подходы к ее разработке и внедрению. Это позволит повысить точность локации, и как следствие, качество и надежность прогнозных оценок при ведении геомеханического мониторинга удароопасного горного массива за счет более точной идентификации потенциально опасных сейсмоакустических активных зон.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060113


14.
ОЦЕНКА СЕЙСМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБДЕЛОК ТОННЕЛЕЙ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

П.В. Деев, М.А. Петрухин
Тульский государственный университет, Тула, Россия
dodysya@yandex.ru
Ключевые слова: Тоннель, обделка, напряженное состояние, землетрясение, расчет, Tunnel, lining, stress state, earthquake, design
Страницы: 84-89

Аннотация >>
Предложен аналитический метод расчета многослойных обделок тоннелей мелкого заложения на сейсмические воздействия землетрясений, позволяющий учитывать влияние сейсмических волн, отраженных от земной поверхности, и волн Рэлея. В результате расчета для каждого радиального сечения обделки тоннеля определяется наиболее опасное напряженное состояние, которое может иметь место при землетрясении заданной интенсивности. В качестве примера рассмотрена обделка тоннеля, расположенного в сейсмически активном районе. Построены огибающие эпюр напряжений на внутреннем контуре поперечного сечения обделки по максимальным значениям сжимающих и растягивающих напряжений, а также эпюры продольных сил и изгибающих моментов. Получены и проанализированы зависимости максимальных напряжений, возникающих в обделке тоннеля при землетрясении, от глубины заложения.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060114


15.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЯВЛЕНИЙ ДЕФОРМАЦИЙ В ПОЧВЕ ВЫРАБОТКИ ПРИ ЕЕ УПРОЧНЕНИИ АНКЕРНОЙ КРЕПЬЮ

В.Ф. Демин1, Т.К. Исабек1, Н.А. Немова2
1Карагандинский государственный технический университет, Караганды, Казахстан
vladfdemin@mail.ru
2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
nemova-nataly@mail.ru
Ключевые слова: Аналитическое моделирование, напряженно-деформированное состояние, технология, приконтурный массив горных пород, крепление горных выработок, Analytical modeling, stress-strain state, technology, marginal rock mass, excavation support
Страницы: 90-93

Аннотация >>
Рассмотрены схемы крепления выработок припочвенными и кровельными анкерами, позволяющие снизить пучение пород почвы и проявления горного давления. Установлена степень влияния горно-технологических факторов на эффективность крепления выработок.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060115


16.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УГЛЕПОРОДНЫХ МАССИВОВ В НАРУШЕННЫХ ЗОНАХ

В.Ф. Демин1, Н.А. Немова2
1Карагандинский государственный технический университет, Караганды, Казахстан
vladfdemin@mail.ru
2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
nemova-nataly@mail.ru
Ключевые слова: Бесцеликовая технология, геомеханические факторы, технологические факторы, условные зоны, неупругие деформации, газовое давление, Pillarless technology, geomechanical factors, engineering factors, conventional zones, inelastic deformations, gas pressure
Страницы: 94-97

Аннотация >>
Выявлены закономерности изменения напряженно-деформированного состояния угля породных массивов от основных горно-геологических и горно-технических факторов, с помощью которых можно в конкретных условиях для повышения устойчивости подготовительных горных выработок эксплуатации находить оптимальные параметры крепления. Исследована степень влияния горно-технических условий разработки на смещения в приконтурных породах при различных видах крепи в выемочных выработках.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060116


17.
РАЗРАБОТКА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕО- И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ГИДРОРАЗРЫВЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ

А.Н. Дробчик
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
a.n.drobchik@gmail.com
Ключевые слова: Угольный пласт, дегазация, газодинамический каротаж, гидроразрыв, лабораторный стенд, Coal seam, degassing, gas-dynamic logging, hydraulic fracturing, laboratory test bench
Страницы: 98-102

Аннотация >>
Разработана измерительная система для стенда, позволяющего проводить исследования газодинамических процессов на крупногабаритных образцах горной породы при выполнении гидравлического разрыва пласта в модели скважины. Система обеспечивает сбор данных о давлении в устройстве гидроразрыва и нагружении пневмодомкратов, которые создают сжимающие напряжения в прискважинной зоне, а также регистрацию акустической эмиссии при образовании трещины. Дополнительно реализована возможность измерения расхода газа, подаваемого в образец через шпуры на его боковой стенке и откачиваемого из скважины.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060117


18.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ЗА ПРЕДЕЛАМИ УПРУГОСТИ В ТРАНСТРОПНОМ МАССИВЕ ОКОЛО ВЫРАБОТКИ

М.Е. Ескалиев1, С. Малгаждаров2
1Казахский Национальный женский педагогический университет, Алматы, Республика Казахстан
Yeskaliyev@mail.ru
2Военно-инженерный институт радиоэлектроники и связи, Алматы, Республика Казахстан
Ключевые слова: Упругость, пластичность, параметр, комплексный потенциал, перемещения, алгоритм, система, Elasticity, plasticity, parameter, complex potential, displacements, algorithm, system
Страницы: 103-109

Аннотация >>
Рассмотрено развитие предельных состояний вблизи выработки в транстропном (слоистом) массиве сложного строения. В упругой зоне горный массив имеет анизотропную структуру и подчиняется обобщенному закону Гука, а в пластической зоне предполагается изотропным. При определении пластических зон использован критерий разрушения Хоека - Брауна. Задача решается приближенно полуобратным методом П. И. Перлина с привлечением итерационной схемы. Составлена система алгебраических уравнений для нахождения неизвестных коэффициентов комплексного потенциала С. Г. Лехницкого. Величины перемещений в пластической зоне находятся с помощью метода характеристик.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060118


19.
ОБСЛЕДОВАНИЕ СКАЛЬНОГО МАССИВА НА ПРЕДМЕТ УСТОЙЧИВОСТИ В ЦЕЛЯХ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ

С.Н. Жариков, С.С. Таранжин, В.А. Кутуев
Институт горного дела УрО РАН, Екатеринбург, Россия
slavik1988@mail.ru
Ключевые слова: Взрывные работы, структура скального массива, направления залегания систем трещин, массив горных пород, сейсмическое воздействие взрыва, сейсмоустойчивость горных пород, Blasting, solid rock mass structure, direction of crack system occurrence, rock mass, seismic effect of blasting, seismic resistance of rocks
Страницы: 110-116

Аннотация >>
Проведена оценка влияния сейсмических колебаний на горный массив от взрывных работ в Биянковском щебеночном карьере и от проходящих железнодорожных составов. Начало работы связано с аварией, произошедшей летом 2017 г., в результате которой произошел сход двух вагонов. Исследована трещиноватая структура горного массива, выполнена оценка устойчивости отдельностей скального массива в границах Ашинской дистанции пути. Установлено, что зафиксированные сейсмические колебания на скально-обвальных участках оказались менее опасны для нарушения устойчивости горных пород, чем геологические особенности скального массива, которые явились причиной вывалов горной массы. Даны рекомендации для предотвращения выкатывания обломков на железнодорожные пути.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060119


20.
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ХАРАКТЕРА РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ЖДАНОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (АО “КОЛЬСКАЯ ГМК”) В УСЛОВИЯХ ОДНООСНОГО И ТРЕХОСНОГО СЖАТИЯ

А.В. Земцовский, Н.Н. Кузнецов, А.К. Пак
Горный институт КНЦ РАН, Апатиты, Россия
zemtsovskiy@yandex.ru
Ключевые слова: Ждановское месторождение, хрупкость, упругая энергия, динамическое разрушение, лабораторные испытания, горные породы, Zhdanovsky deposit, brittleness, elastic energy, dynamic fracture, laboratory tests, rocks
Страницы: 117-122

Аннотация >>
Представлены результаты исследований свойств горных пород Ждановского медно-никелевого месторождения, которое находится в Печенгском районе Мурманской области. Установлен характер накопления упругой энергии в образцах изучаемых пород и дана оценка их склонности к динамическому неуправляемому разрушению. На основании экспериментальных исследований определены механические свойства и энергетические параметры образцов при одноосном и трехосном сжатии. Показано, что изучаемые породы относятся к прочным скальным, склонным к динамическому разрушению, что является одним из условий отнесения месторождений к опасным по горным ударам.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060120


21.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДА К РАЗРУШЕНИЮ НАГРУЖЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД 3D-ВЕРОЯТНОСТНЫМ КЛЕТОЧНЫМ АВТОМАТОМ

Г.А. Казунина, А.В. Чередниченко
Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева, Кемерово, Россия
gt-kga@yandex.ru
Ключевые слова: Клеточный автомат, разрушение, горные породы, импульсная эмиссия, Cellular automaton, failure, rocks, pulsed emission
Страницы: 123-128

Аннотация >>
Исследована построенная ранее на основе кинетической теории прочности трехмерная модель вероятностного клеточного автомата, которая описывает процесс накопления повреждений горных пород и процесс формирования кластерной структуры повреждений. При помощи модельных экспериментов путем сравнения кинетических кривых накопления повреждений и корреляционных функций установлено, что в зависимости от значения вероятности прорастания периметра кластера повреждений, которая моделирует интенсивность процесса разрушения материала под действием локальных перенапряжений вблизи уже имеющихся кластеров повреждений, для трехмерной модели наблюдаются два качественно различных режима процесса накопления повреждений. Показано, что для вероятностей прорастания периметра кластера, превосходящих значение 0.2, процесс перехода к необратимому разрушению существенно ускоряется и становится сильно коррелированным. При этом лучшее соответствие корреляционных функций компьютерного и физического экспериментов наблюдается для значений вероятности прорастания периметра, меньших значения 0.2.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060121


22.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ДАВЛЕНИЙ ПРИ ГИДРОРАЗРЫВЕ СКВАЖИНДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ КРИТЕРИЕВ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

А.М. Коврижных, М.В. Курленя
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
amkovr@mail.ru
Ключевые слова: Деформация, напряжение, разрушение горных пород, гидравлический разрыв скважины, Strain, stress, rock failure, hydraulic fracturing of borehole
Страницы: 129-134

Аннотация >>
Рассматривается задача об упруго-пластическом деформировании и разрушении горных пород вокруг скважин под действием внутреннего давления. Напряженное состояние в нетронутом массиве считается гидростатическим. Традиционно для определения давления гидроразрыва применяется критерий максимального нормального напряжения. Однако имеющиеся в литературе экспериментальные исследования показывают, что этот критерий не согласуется с результатами лабораторных опытов по разрушению цилиндрической и сферической полостей, проведенных в образцах горных пород. Известно, что результаты экспериментов по сложному нагружению сплошных образцов из различных материалов не подтверждаются теорией максимального нормального напряжения как по величине предельной нагрузки, так и по направлению распространения поверхности разрушения. Поэтому для сложного напряженного состояния горных пород предельное давление предлагается определять по экспериментально обоснованным критериям разрушения, которые хорошо согласуются с результатами лабораторных опытов по гидроразрыву скважин.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060122


23.
ОСОБЕННОСТИ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КЫРГЫЗСТАНА

К.Ч. Кожогулов, О.В. Никольская
Институт геомеханики и освоения недр НАН Кыргызской Республики, Бишкек, Кыргызская Республика
nikol-48@mail.ru
Ключевые слова: Золоторудные месторождения, геомеханические процессы, прибортовой массив, нагорный карьер, устойчивость борта, Gold deposits, geomechanical processes, adjacent rock mass, open pit and mountaintop removal mining, wall stability
Страницы: 135-138

Аннотация >>
Выполнен анализ выявленных особенностей развития геомеханических процессов в массивах пород блочного строения при ведении открытых горных работ на золоторудных месторождениях Кыргызстана и определено их влияние на устойчивость бортов карьера.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060123


24.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРЫ, СОСТОЯНИЯ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД

А.Н. Кочанов
Институт проблем комплексного освоения недр имени академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия
info@ipkonran.ru
Ключевые слова: Методы, разрушение, горные породы, структура, микротрещины, свойства, эксперимент, Methods, failure, rocks, structure, microcracks, properties, experiment
Страницы: 139-145

Аннотация >>
Обсуждены возможности и результаты применения методов рентгеновской компьютерной микротомографии, ультразвуковых измерений, нано-и микроиндентирования, контроля образования субмикронных частиц применительно к изучению процесса динамического разрушения горных пород. Для изучения распределения пор и микротрещин в объеме образцов использован метод рентгеновской компьютерной микротомографии, для контроля состояния образцов до и после динамического воздействия - ультразвуковой метод. Методом микро- и наноиндентирования выполнено определение твердости, модуля Юнга на различных масштабных уровнях, а также вязкости разрушения. Исследованы закономерности образования субмикронных частиц при разрушении образцов углей в условиях динамического воздействия. Показано, что результаты исследований имеют значение для геомеханического обеспечения горных работ, в том числе для изучения таких явлений как горные удары, внезапные выбросы угля и газа.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060124


25.
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ НАЛИЧИИ ТРЕЩИНЫ В КРОВЛЕ

А.А. Красновский
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
visanta@ngs.ru
Ключевые слова: Напряжения, смещения, задача, граничные условия, массив пород, трещина, система уравнений, решение, Stresses, displacements, problem, boundary conditions, rock mass, crack, equation set, solution
Страницы: 146-150

Аннотация >>
Рассмотрено влияние трещины, образованной в кровли на напряженно-деформированное состояние породного массива. Выписаны соотношения, определяющие компоненты смещений и напряжений на границе выработки прямоугольной формы, линиях контакта слоев и на линии, содержащей трещину. Приведены примеры численной реализации этих выражений. Выполнен анализ полученных результатов.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060125


26.
ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД НА ОСНОВЕ КОМПОЗИТОВ "ПОРОДА-ГАЗ-ВЛАГА"

М.В. Курленя, В.И. Ростовцев, Р.А. Кулагин, О.Р. Кулагин, Б.Б. Сиволап
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
kurlenya@misd.ru
Ключевые слова: Физическое моделирование горных пород, гидравлический стенд, композиты “порода - газ - влага”, параметры композитов, температура, плотность, деформация, Physical modeling of rocks, hydraulic test bench, “rock-gas-moisture” composites, composite parameters, temperature, density, deformation
Страницы: 151-156

Аннотация >>
Обсуждены вопросы получения и исследования композитов, состоящих из угольных и породных твердых частиц, газов (метана, водорода) и влаги, и подходы к механизмам, инициирующим катастрофические динамические явления в процессе горных работ. На образцах различных материалов (уголь, известняк, графит) с использованием разработанного стенда установлены зависимости физико-механических свойств кернов от давления. Для длиннопламенного угля различной крупности показаны особенности изменения температуры брикетной массы при повышении давления до 200 МПа. Созданы композиты, имитирующие природный уголь и другие горные породы.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060126


27.
ОЦЕНКА И КОНТРОЛЬ ГЕОТЕХНИЧЕСКИХ РИСКОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ТОННЕЛЕЙ БАМ

М.О. Лебедев, К.В. Романевич
ОАО “Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт “Ленметрогипротранс”, Санкт-Петербург, Россия
mail@lmgt.ru
Ключевые слова: Геотехнические риски, оценка рисков, контроль рисков, геотехнический мониторинг, железнодорожный тоннель, Байкало-Амурская магистраль, Geotechnical risks, risk assessment, risk control, geotechnical monitoring, railway tunnel, Baikal-Amur Mainline
Страницы: 157-162

Аннотация >>
Рассмотрен новый подход к количественной оценке геотехнических рисков на основе упрощенной количественной классификации природно-техногенных опасностей при строительстве транспортных тоннелей для Байкало-Амурской железнодорожной магистрали. Оценка риска выполнена ретроспективно, учитываются в основном этапы проектирования и строительства. Доказана целесообразность разработки аналогичных алгоритмов для более детальной оценки и прогнозирования актуальных геотехнических рисков, а также для динамического контроля изменений уровня риска в процессе строительства и эксплуатации с помощью системы комплексного геотехнического мониторинга как для транспортных тоннелей, так и для других подземных сооружений.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060127


28.
О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СКВАЖИННЫМ ЗОНДОМ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ГИДРОРАЗРЫВА НА ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ РАССТОЯНИЯХ ОТ КОНТУРА ВЫРАБОТКИ

А.В. Леонтьев, Е.В. Рубцова, Ю.М. Леконцев
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
Rubth@misd.ru
Ключевые слова: Гидроразрыв, скважинный зонд, напорный трубопровод, гидравлический распределитель, уплотнительный элемент, деформация, герметизация, Hydraulic fracturing, downhole probe, pressure pipeline, hydraulic distributor, sealing element, deformation, sealing
Страницы: 163-168

Аннотация >>
Обсуждены актуальные вопросы совершенствования конструкции скважинного зонда в составе оборудования для практической реализацию метода измерительного гидроразрыва в шахтных условиях. Представлены варианты схем управления работой зонда при использовании одного напорного трубопровода, разработанные с целью упростить монтаж оборудования в скважине, особенно на значительных расстояниях от контура выработки. Рассмотрена новая конструктивная схема управления процессом пакеровки зонда, применение которой исключает неустойчивую деформацию уплотнительных элементов в случае увеличения диаметра скважины выше номинально допустимого значения, обеспечивая надежную герметизацию исследуемого участка.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060128


29.
ОСОБЕННОСТИ ОБРУШЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НАД ВЫРАБОТАННЫМ ПРОСТРАНСТВОМ СЛЕПЫХ РУДНЫХ ТЕЛ ЮГО-ВОСТОЧНОГО УЧАСТКА ТАШТАГОЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Т.В. Лобанова
Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия
lobanova_tv@sibsiu.ru
Ключевые слова: Слепые рудные тела, земная поверхность, охраняемые объекты, параметры сдвижения, провал, массовые взрывы, Blind ore bodies, the Earth’s surface, protected objects, displacement parameters, pit, large-scale blasting
Страницы: 169-175

Аннотация >>
Рассмотрена проблема устойчивости обнажений слепых рудных тел, отработка которых проводится системами с обрушением руд и вмещающих пород в сложных горно-геологических условиях. Приведены результаты мониторинга процессов сдвижения и деформирования земной поверхности над выработанным пространством слепых рудных тел, где расположены охраняемые объекты. Установлены аномальные параметры вертикальных и горизонтальных сдвижений, высокие короткопериодные движения при проведении массовых взрывов. Особое внимание уделено параметрам сдвижения земной поверхности над будущим провалом перед его образованием, которые были существенно меньше критериальных значений. Проанализированы факторы, повлиявшие на образование провала.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060129


30.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ МЕТОДИКИ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ GPS-НАБЛЮДЕНИЙ В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ GLOBK

А.Н. Мансуров
Научная станция РАН, Бишкек, Киргизия
sur@gdirc.ru
Ключевые слова: GPS, репер, скорости, геодинамика, GAMIT, GLOBK, SUR_GPS_GLOBK_PROCESSING, benchmark, velocities, geodynamics
Страницы: 176-182

Аннотация >>
Обсуждено применение высокоточных GPS-наблюдений для оценки скоростей точек на поверхности горных массивов любого масштаба и окружающих их областей. Приведено описание существующих технологий и методики расчета скоростей и временны́х рядов координат реперных точек по данным GPS-наблюдений. Рассмотрены возникающие при следовании этой методике проблемы, затрудняющие получение наиболее точных результатов расчета. Предложены средства автоматизации ранее не автоматизированных этапов методики, что многократно снизило трудоемкость решения этих проблем и применения методики в целом.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060130


31.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН В УПРУГО-ВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКОМ СЛОЕ С ПОЛОСТЬЮ, ЛЕЖАЩЕМ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ

Ж.К. Масанов1, Ж.Т. Кожабеков1, Г.К. Тугельбаева1,2
1Институт механики и машиноведения им. У. А. Джолдасбекова, Алматы, Республика Казахстан
zein04@yandex.ru
2Военный институт Сухопутных войск МО РК, Алматы, Республика Казахстан
Gk0430@mail.ru
Ключевые слова: Слой, упруго-вязкопластичность, полость, динамическая нагрузка, волна, напряженно-деформируемое состояние, Layer, elastic viscoplasticity, cavity, dynamic pressure, wave, stress-strain state
Страницы: 183-188

Аннотация >>
Исследовано распространение волн в упруго-вязкопластическом слое с полостью, лежащем на упругом основании при воздействии динамической нагрузки со стороны дневной поверхности с помощью метода “распада разрыва” С. К. Годунова. Используемая методика решения может способствовать дальнейшему развитию подобного класса задач в других разделах механики.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060131


32.
О НОВЫХ ВОЗМОЖНОСТЯХ В ИЗУЧЕНИИ НЕОБРАТИМЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ЛИТОСФЕРЫ ТЯНЬ-ШАНЯ

В.Е. Матюков, Е.А. Баталева, К.С. Непеина
Научная станция РАН, Бишкек, Киргизская Республика
vitaliy@gdirc.ru
Ключевые слова: Анизотропия электрического сопротивления, необратимые деформации, магнитотеллурические поля, естественное напряженное состояние, Тянь-Шань, Electrical resistance anisotropy, permanent deformations, magnetotelluric fields, natural stress state, Tien Shan
Страницы: 189-196

Аннотация >>
Применен подход, согласно которому электромагнитное поле эндогенного происхождения входит в импедансные соотношения аддитивным образом, что позволяет разделить электромагнитное поле, зарегистрированное на дневной поверхности, по положению источников. Представлены практические примеры выделения электромагнитного поля эндогенного происхождения в полевых записях магнитотеллурических зондирований, выполненных в Тяньшанском регионе. Проведено сопоставление характеристик выделенного электромагнитного поля эндогенного происхождения с параметрами лунно-солнечных приливов и анизотропными свойствами электрического сопротивления. Выявленные взаимосвязи этих параметров указывают о новых возможностях изучения необратимых деформаций в литосфере Тянь-Шаня с использованием магнитотеллурических данных.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060132


33.
РАЗВИТИЕ СТАТИЧЕСКОГО И КИНЕМАТИЧЕСКОГО ПОДХОДОВ В ЗАДАЧАХ ГЕОМЕХАНИКИ

В.Е. Миренков
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
mirenkov@misd.ru
Ключевые слова: Массив, горные породы, выработка, задача Коши, корректность, решение, Rock mass, rocks, working, Cauchy problem, correctness, solution
Страницы: 197-201

Аннотация >>
Гипотеза о линейном поле напряжений нетронутого проведением выработок массива лежит в основе решения многих задач механики горных пород. Проблема управления горным давлением требует знаний напряженно-деформированного состояния массива в окрестности выработок, что вызывает развитие аналитических и численных методов расчета деформирования. В условиях неразвитых методов численного счета использовались аналитические возможности подбора функций напряжений, удовлетворяющих условиям теории упругости малых деформаций. Наибольшие успехи в этом направлении были достигнуты для областей с угловыми точками. Развитие численных методов перенесло центр тяжести исследований на расчет деформирования конкретных случаев, возникающих в массиве пород с выработками. В работе установлено, что аналитические решения для областей с угловыми точками некорректны, также некорректны и численные решения задач Коши, если не рассматривается дополнительная задача.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060133


34.
РЕШЕНИЕ ТРЕХ ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ ДЛЯ ПОЛУПЛОСКОСТИ

В.Е. Миренков
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
mirenkov@misd.ru
Ключевые слова: Уравнение, решение, полуплоскость, граничные условия, некорректность, Equation, solution, half-plane, boundary conditions, ill-posedness
Страницы: 202-206

DOI: 10.15372/FPVGN2019060134



35.
СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ЛАВЫ

М. Ройтер1, М. Крах1, У. Кисслинг1, Ю. Векслер1, К.Н. Копылов2, В.Н. Костеренко2, О.В. Смирнов2, З.В. Аксенов3
1Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH, Dachau, Deutschland
Sekretariat@marco.de
2АО СУЭК "Сибирская угольная энергетическая компания", Москва, Россия
office@suek.ru
3АО СУЭК "Сибирская угольная энергетическая компания"
Ключевые слова: Лава, акустическая эмиссия, прогностический параметр, Longwall, acoustic emission, predictive parameter
Страницы: 207-211

Аннотация >>
Рассмотрены результаты экспериментов сейсмоакустического мониторинга массива горных пород в районе механизированного очистного забоя. В качестве прогностических параметров состояния массива приняты параметры акустической эмиссии, конвергенции забоя лавы.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060135


36.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СЖАТИЯ НА ФИЛЬТРАЦИЮ ГАЗА ЧЕРЕЗ ТРЕЩИНУ ЗАПОЛНЕННУЮ АКРИЛАТНЫМ СОСТАВОМ

Л.А. Рыбалкин, Т.В. Шилова
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
Leonid.Rybalkin@gmail.com
Ключевые слова: Угольный пласт, гидроразрыв, изоляционный экран, акрилатный состав, проницаемость, Coal seam, hydraulic fracturing, insulation screen, acrylate composition, permeability
Страницы: 212-215

Аннотация >>
Показано, что перспективным способом увеличения проницаемости угольного пласта является его гидроразрыв, а создание разветвленной сети дренажных трещин способствует увеличению газоотдачи угля. Отрицательный фактор - прорыв образующихся трещин в горные выработки. Для предотвращения этого предложено экранировать горные выработки дополнительной трещиной, заполненной акрилатным полимером с твердыми включениями, препятствующими смыканию берегов трещины под действием горного давления. Приведены результаты экспериментальных исследований зависимости газопроницаемости акрилатного экрана от горного давления.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060136


37.
РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АДСОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ УГЛЯ ПО ГАЗУ МЕТАНУ

Л.А. Рыбалкин, Т.В. Шилова
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
Leonid.Rybalkin@gmail.com
Ключевые слова: Уголь, метан, адсорбция, проницаемость, лабораторные исследования, установка, Coal, methane, adsorption, permeability, laboratory tests, plant
Страницы: 216-220

Аннотация >>
Разработана термостатированная установка для исследования адсорбционной способности и проницаемости угольного керна. Конструкция установки позволяет проводить насыщение керна метаном и фильтрацию газа при различных значениях осевого и бокового сжатия образца. Показано, что использование автоматизированной системы регистрации дифференциального давления и объемов газа во входном и выходном резервуарах исключают необходимость ручного контроля, что особенно важно при проведении продолжительных испытаний низкопроницаемых углей.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060137


38.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНОГО МАССИВА В ОКРЕСТНОСТИ ПОДКРЕПЛЕННОЙ КРУГОВОЙ ВЫРАБОТКИ, СООРУЖАЕМОЙ ВБЛИЗИ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ПОРОД С РАЗЛИЧНЫМИ ДЕФОРМАЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

А.С. Саммаль, С.В. Анциферов, Н.С. Павлова
Тульский государственный университет, Тула, Россия
assammal@mail.ru
Ключевые слова: Горный массив, математическая модель, компьютерное моделирование, напряженное состояние, выработка, крепь, расчет, собственный вес пород, Rock mass, mathematical model, computer modeling, stress state, opening, support, calculation, rocks own weight
Страницы: 221-225

Аннотация >>
Представлен новый аналитический метод оценки напряженного состояния горного массива, сложенного двумя типами пород, прямолинейная граница раздела которых находится вблизи подкрепленной круговой выработки. В основу метода положено строгое решение плоской задачи теории упругости для бесконечной весомой среды, составленной из двух различных материалов и ослабленной вблизи границы раздела подкрепленным круговым отверстием. Полученное решение базируется на применении теории аналитических функций комплексного переменного, свойств интегралов типа Коши и комплексных рядов. Рассмотрен пример распределения напряжений в массиве окрестности выработки. Выполнен сравнительный анализ результатов расчета, полученных в соответствии с предложенным методом, и данных компьютерного моделирования МКЭ.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060138


39.
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕГАЗАЦИИ УГОЛЬНОГО ПЛАСТА СКВАЖИНАМИ И ТРЕЩИНАМИ ГИДРОРАЗРЫВА

С.В. Сердюков, М.В. Курленя
Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
ss3032@yandex.ru
Ключевые слова: Угольный пласт, подземная разработка, предварительная дегазация, гидроразрыв, газовый дренаж, фильтрационное сопротивление, Coal seam, underground mining, preliminary degassing, hydraulic fracturing, gas drainage, filtration resistance
Страницы: 226-232

Аннотация >>
Рассмотрено влияние гидроразрыва на фильтрационное сопротивление зоны дренирования угольного пласта параллельными скважинами. Выполнен анализ сопротивлений притоку газа в зависимости от ориентации разрывов, мощности пласта и расстояния между скважинами. Дано сравнение эффективности одно и многостадийных гидроразрывов при формировании множественных поперечных и магистральных продольных трещин.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060139


40.
НОВЫЕ МЕТОДЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН

А.С. Сердюков1,2, А.В. Яблоков1,2, Г.С. Чернышов1,2
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
aleksanderserdyukov@yandex.ru
2Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Рудная сейсморазведка, обработка сигналов, преобразование Фурье, вейвлеты, S-преобразование, Ore mining seismic survey, signal processing, Fourier transform, wavelets, S-transform
Страницы: 233-237

Аннотация >>
Предложены методы, основанные на применении частотно-временных представлений. Полезный сигнал восстанавливается по пикам амплитуд частотно-временных спектрограмм, полученных с помощью S-преобразования. В результате численных экспериментов показано, что, используя узкие по времени частотно-временные окна (порядка 10 - 20 отчетов по времени), удается определить параметры сигнала импульсного типа существенно большей длительности.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060140


41.
ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ С НАРУШЕНИЯМИ СПЛОШНОСТИ В УСЛОВИЯХ ПРЯМОГО СДВИГА ПРИ ПОСТОЯННОЙ НОРМАЛЬНОЙ ЖЕСТКОСТИ

О.М. Усольцева, П.А. Цой, В.Н. Семенов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
usoltseva57@mail.ru
Ключевые слова: Прочность, сдвиг, напряжение, деформация, нарушение сплошности, Strength, shear, stress, strain, discontinuity
Страницы: 238-243

Аннотация >>
Проведены испытания на образцах с нарушениями сплошности из искусственного геоматериала (бетонно-песчаной смеси) с треугольным профилем шероховатости поверхностей при трех значениях нормальной сжимающей нагрузки: 0.5, 0.9, 1.2 МПа и сдвиговом нагружении с граничным условием “постоянная нормальная жесткость”. Определены закономерности деформирования на каждой стадии диаграмм нагружения: линейной, нелинейной, при пиковой нагрузке и стадии остаточной прочности. Построены эмпирические зависимости предельного касательного напряжения от нормального напряжения при различных значениях шероховатости.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060141


42.
СОСТОЯНИЯ ПОЛНОЙ И НЕПОЛНОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ ДЛЯ ПЕРВОНАЧАЛЬНО АНИЗОТРОПНЫХ СРЕД

А.И. Чанышев1,2, И.М. Абдулин1, И.В. Гутарова2, Л.Л. Ефименко2, И.В. Фролова2, О.А. Лукьяшко1
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
a.i.chanyshev@gmail.com
2Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Анизотропия, полная пластичность, неполная пластичность, жесткий клин, предельная нагрузка, глубина проникания, Anisotropy, complete plasticity, incomplete plasticity, rigid wedge, limit load, penetration depth
Страницы: 244-249

Аннотация >>
Для первоначально анизотропных сред строится теория пластичности, основанная на кратности собственных чисел. Если собственные числа простые, то условием пластичности такой среды является параллелепипед, причем положение на ребре параллелепипеда называется состоянием полной пластичности, положение на грани - состоянием неполной пластичности. Для иллюстрации этих состояний решается задача о вдавливании в первоначальную анизотропную среду с условием пластичности в виде параллелепипеда жесткого клина. Определяются предельная нагрузка и максимальная глубина проникания с заданной начальной скоростью движения бойка.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060142


43.
УЧЕТ БЛОЧНОСТИ В МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД

А.И. Чанышев1,2, О.Е. Белоусова1
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
a.i.chanyshev@gmail.com
2Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Блочность, модуль Юнга, предел текучести, напряжения, деформации, периодические функции, Block structure, Young's modulus, yield strength, stresses, strains, periodic functions
Страницы: 250-256

Аннотация >>
Для сред с периодическим изменением модуля Юнга и предела текучести решаются задачи о распределении напряжений, деформаций и смещений вокруг одиночных выработок сферической и цилиндрической форм. Блочность среды задается различием в модулях упругости и пределах текучести в самих блоках и межблочном пространстве. В каждом рассмотренном случае получены аналитические решения, пригодные для тестирования численных схем. Исследовано влияние количества блоков, различий в свойствах блоков и прослоек на характер изменения напряжений, деформаций, смещений. Показано, что блочность является одним из факторов образования зональной дезинтеграции массива пород вокруг выработок.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060143


44.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТРЕЩИНОВАТЫХ СКАЛЬНЫХ ПОРОД

Л.С. Шамганова1, В.Н. Токсаров2, Н.А. Самоделкина2, С.В. Кузьменко3
1Институт горного дела имени Д. А. Кунаева, Алматы, Казахстан
shamls@mail.ru
2Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия
toksarov@mi-perm.ru
3АО "ССГПО", Рудный, Республика Казахстан
main@ssgpo.enrc.com
Ключевые слова: Массив, напряжения, боковое давление, устойчивость, моделирование, свойства, Rock mass, stresses, lateral pressure, stability, modeling, properties
Страницы: 257-261

Аннотация >>
Для проектирования углубки Сарбайского и Южно-Сарбайского карьеров и вовлечения в разработку новых участков месторождений потребовалось детальное изучение геомеханических условий добычи руды. С целью уточнения геомеханической модели Сарбайского карьера выполнена оценка напряженно-деформированного состояния пород. Контроль напряжений в прибортовом массиве осуществлялся на основе использования эффекта Кайзера в горных породах при нагружении стенок скважины гидродомкратом Гудмана. Для Южно-Сарбайского карьера проведено математическое моделирование методом конечных элементов в трехмерной постановке.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060144


45.
ГЛУБИННАЯ ТЕКТОНИКА И ЕЕ СВЯЗЬ С ДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ, ВЫЗВАННЫМИ ГОРНОРУДНЫМИ РАБОТАМИ (ПО ДАННЫМ ИЗУЧЕНИЯ КСЕНОЛИТОВ)

Ю.С. Шевченко
Читинский филиал ИГД СО РАН, Чита, Россия
leshii.ru@list.ru
Ключевые слова: Тектоника, ксенолиты, релаксационные явления, горные породы, катастрофические ситуации, горнорудные работы, Tectonics, xenoliths, relaxation phenomena, rocks, catastrophic situations, ore mining
Страницы: 262-266

Аннотация >>
Рассмотрена возможная связь возникновения катастрофических ситуаций (землетрясения, горные удары и др.) в условиях, когда, казалось бы, для этого отсутствовали какие-либо предпосылки, с проявлениями тектонических процессов в недрах Земли на уровне нижняя кора-верхняя мантия. Показано, что такая тектоника отмечается в базит-гипербазитовых ксенолитах, несущих явные признаки глубинной деформации (двойникование оливинов, изогнутые кристаллы, дезинтегрированные зерна шпинели, предпочтительная ориентация оптических индикатрис минералов и др.). Указанная связь исследована с точки зрения релаксационной реакции массивов пород, самих пород и их элементных составляющих на перемещения масс в глубинах Земли.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060145


46.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ РАДИАЛЬНЫХ ТРЕЩИН В СЛОИСТОМ ПОРОДНОМ МАССИВЕ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ВЗРЫВЕ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ И ГИДРОРАЗРЫВЕ

Е.Н. Шер
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
ensher@gmail.com
Ключевые слова: Взрыв, горные породы, слоистый породный массив, скважинный заряд, радиальные трещины, гидроразрыв, форма трещин, Blast, rocks, layered rock mass, blasthole charge, radial cracks, hydraulic fracturing, crack shape
Страницы: 267-271

Аннотация >>
Исследованы особенности и разработана расчетная схема развития радиальных трещин в слоистом породном массиве при взрыве скважинных зарядов и гидроразрыве. Для расчета напряженного состояния упругого породного массива с трещинами использован метод граничных элементов в трехмерной постановке. Определено влияние прочностных свойств слоев массива на форму радиальных трещин и их площадь.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060146


47.
ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ ВЗРЫВА ПО СКЛОНУ БОРТА УГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА

В.Ф. Юшкин
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
L14@ngs.ru
Ключевые слова: Четвертичные отложения, усиление волны взрыва, сейсмические измерения, Quarternary deposits, gain of blast wave, seismic measurements
Страницы: 272-277

Аннотация >>
Экспериментально установлено трехкратное усиление максимальных амплитуд колебаний массива в конечной фазе последовательного подрыва групп скважинных зарядов при распространении сейсмической волны взрыва за пределами отрабатываемого блока в четвертичных отложениях борта угольного разреза. Показано, что эффект “раскачивания” массива происходит ступенчато, синхронизируясь в соответствии с выбранными интервалами замедления при взрывании.

DOI: 10.15372/FPVGN2019060147