Статья

Наименование	Напряженно-деформированное состояние массива горных пород вокруг лавы
Авторы	Литвинский Г. Г., д. т. н., проф.
Раздел	Горные науки
Год	2016	Выпуск	46	Страницы	16 - 24
УДК	622.831.22+622.833.5			EDN	XAECFP
Аннотация	Рассмотрена задача о напряженно-деформированном состоянии массива горных пород в окрестности очистного забоя. Расчетная схема задачи учитывала контактное взаимодействие кровли и почвы в выработанном пространстве лавы. Получены удобные аналитические выражения для определения концентрации опорного давления впереди лавы и в зоне обрушенных пород до и после осадки основной кровли. Раскрыты закономерности проявлений горного давления в подготовительных выработках в зоне вредного влияния очистных работ. Показана важная роль параметра L, характеризующего зависание консоли основной кровли в лаве.
Реферат	Цель. Получение теоретически обоснованных закономерностей проявлений горного давления в окрестности лавы и оценки их влияния на устойчивость подготовительных горных выработок. Объекты исследования. НДС массива горных пород, вызванное ведением горных работ, и устойчивость подготовительных горных выработок в зоне вредного влияния лавы. Методика. Методика и основная идея выполненных исследований состоит в использовании аналитико-экспериментального метода решения задачи при нахождении НДС в виде удобных для практики проектирования аналитических зависимостей. Основное отличие данного исследования от ранее проведенных состоит в попытке получения решения задачи об НДС массива вокруг очистного забоя с учетом контактного взаимодействия кровли и почвы лавы в выработанном пространстве. Результаты. Полученное решение и шахтные инструментальные наблюдения позволяют сформулировать следующие закономерности: - на амплитуду и интенсивность смещений пород в подготовительной выработке существенным образом влияет вся предыстория изменения поля напряжений вокруг лавы; - приближение очистного забоя к заданному сечению выработки перед лавой вызывает изменение скоростей смещений вдоль выработки, причем амплитуды скоростей смещений пород упорядочены вдоль выработки в соответствии с осадками основной кровли и изменяются в 4-5 раз, что свидетельствует о резких колебаниях концентрации опорного давления во времени; - суммарные смещения (конвергенция) пород кровли и почвы в подготовительной выработке резко возрастают при увеличении длины консоли основной кровли и уменьшении скорости подвигания лавы, причем устойчивость отдельных участков выработки может быть существенно различной из-за возможных вариантов чередования осадок основной кровли и скорости подвигания лавы. Таким образом, имеется тесная связь между проявлениями горного давления в лаве и в ближайших подготовительных выработках. Влияние лавы на смещения пород в выработку зависит (при прочих равных условиях) от времени нахождения рассматриваемого сечения в зоне опорного давления, т. е. от соотношения протяженности зоны и скорости движения лавы. Научная новизна. Основное отличие данного исследования от ранее проведенных состоит в получении нового решения задачи об НДС массива вокруг очистного забоя с учетом контактного взаимодействия кровли и почвы лавы в выработанном пространстве и установлении закономерностей проявлений опорного давления вокруг лавы при ее движении с учетом изменения длины консоли основной кровли. Практическая значимость. На основе полученного решения и его применения для суждения об устойчивости выработок в зоне вредного влияния очистных работ установлены важные закономерности, имеющие большое практическое значение при обосновании горноинженерных способов и средств воздействия на массив горных пород с целью поддержания и охраны подготовительных горных выработок.
Ключевые слова	очистные работы, лава, напряженное состояние, опорное давление, обрушение кровли, осадка основной кровли, выработанное пространство, подготовительная выработка.
Финансирование
Благодарности
Список источников	1. Кузнецов С.В. Методология расчета горного давления / С.В. Кузнецов, В.Н. Одинцев, М.Э. Слоним,В.А. Трофимов. — М.: Наука, 1981. — 131 с. 2. Оловянный А.Г. Механика горных пород. Моделирование разрушений / А.Г. Оловянный. — СПб.: ООО «Издательско-полиграфическая компания «КОСТА», 2012. — 280 с. 3. Якоби О. Практика управления горным давлением / О. Якоби. — М.: Недра, 1981. — 566 с. 4. Моссаковский В.И. Об одной смешанной задаче теории упругости для плоскости, ослабленной прямолинейной щелью / В.И. Моссаковский, П.А. Загубиженко. — ДАН СССР, т. CIV, № 3. 5. Мусхелишвили Я.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости / Я.И. Мусхелишвили. — М.: Наука, 1966. — 708 c.
Полный текст