Исследование геомеханических процессов при подземной добыче твердых минералов

Внедрение: 2019 г.

В работе [1] проанализирован опыт моделирования геомеханических процессов в длинных забоях и выработках при подземной добыче твердых полезных ископаемых с использованием моделей эквивалентных материалов (ЭМ).

Разработанная в Санкт-Петербургском горном университете методология моделирования динамических геомеханических процессов в блочных и слоистых массивах горных пород при добыче твердых полезных ископаемых с помощью ЭМ представляет собой набор согласованных теоретических и технических решений, основанных на эквивалентных моделях нового поколения, удовлетворяющих условию интегрального подобия и обеспечивающих воспроизведение прочностных и деформационных характеристик различных горных пород в широком диапазоне масштабов линейного моделирования.

Структурная схема интегрированной системы приема и интерпретации данных с датчиков напряжений и других физических полей в модели ЭМ представлена на рисунке 1. В системе для проведения многоканальных измерений использовались модули LTR212, LTR22 в составе крейта LTR‑EU‑16.  

Рисунок 1. Принципиальная схема интегрированной информационно-измерительной системы при моделировании с помощью ЭМ.

С использованием разработанной методологии моделирования с помощью ЭМ авторы статьи перечисляют полученные важные научные результаты, в том числе, при исследовании динамических процессов в подрываемом массиве горных пород: при ослаблении опор в выработанных пустотах, от повышенных напряжений в процессе подрыва и в зависимости от текучести при гидроразрыве опор (рисунок 2).

Рисунок 2. Общий вид модели для исследования динамических процессов в массиве горных пород при разрушении колонны в выработанной пустоте.

В выводах авторы отмечают, что набор разработанных процедур, оборудования и программ позволяет воспроизводить граничные условия для сложных геотехнических ситуаций и обрабатывать сигналы с датчиков исследуемых физических полей. В целом методика позволяет получать достаточно достоверную количественную и качественную информацию о параметрах геомеханических процессов в блочных и слоистых массивах горных пород при структурном преобразовании под воздействием подземных горных работ.

Источник:

Zuev B.Yu., Zubov V.P., Fedorov A.S. Application prospects for models of equivalent materials in studies of geomechanical processes in underground mining of solid minerals. Eurasian mining. 2019. No. 1. pp. 8‑12.

Разработчик: Зуев Б.Ю., Зубов В.П., Фёдоров А.С. (Санкт-Петербургский горный университет, СПб)