Название/Title

Прогноз деформационных характеристик трещиноватого породного массива

Автор/Author

Год выпуска/
Year of publication

Номер журнала/
Number of journal

1

Страницы/Pages

80-85

Индекс УДК/
UDC identifier

622.278

Аннотация/Annotation

Прогноз устойчивости горных пород в выработке и расчет прочных размеров крепи опирается на информацию о деформационных характеристиках породного массива. Измеренные на образцах упругие свойства пород (модуль упругости, коэффициент Пуассона) не соответствуют деформации трещиноватых массивов. Для адекватного описания напряженно-деформированного состояния таких массивов необходим учет геометрических характеристик системы трещин, которые выражаются соотношением модуля трещиноватости, ширины зияния трещин и площади контактов их берегов. В работе обсуждается методика оценки относительной площади контактов берегов трещин на базе статистического моделирования их траекторий. Рассматриваются трещины отрыва и трещины сдвига. Установлено, что по мере деформации трещин происходят разрушение соприкасающихся выступов их шероховатости и дилатансия за счет подъема по линии извилистости. В результате траектории трещин выполаживаются, что сопровождается закономерным снижением величины их фрактальной размерности. В результате статистического моделирования природных трещин разной конфигурации установлена надежная зависимость относительной площади контактов берегов трещины от их фрактальной размерности. Это позволяет оценивать модуль деформации породного массива, имеющего развитую систему трещин. Полученные данные служат основой моделирования напряженно-деформированного состояния массива методом конечных элементов и прогноза устойчивости горных пород в подземных выработках.

Ключевые слова/
Key words

Библиографический список/References

1. Гудман Р. Механика скальных пород: пер. с англ. М.: Стройиздат, 1987. 232 с.
2. Роза С. А., Зеленский Б. Д. Исследование механических свойств скальных оснований гидротехнических сооружений. М.: Энергия, 1967. 392 с.
3. Руппенейт К. В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1975. 223 с.
4. Латышев О. Г., Прищепа Д. В., Франц В. В. Статистическое моделирование природных трещин // Изв. вузов. Горный журнал. 2016. № 5. С. 38–45.
5. Латышев О. Г., Прищепа Д. В. Исследование дилатансии при сдвиге горных пород по трещине // Изв. вузов. Горный журнал. 2016. № 4. С. 55–59.
6. Латышев О. Г., Франц В. В., Прищепа Д. В. Фрактальная размерность трещины как мера ее шероховатости // Изв. вузов. Горный журнал. 2015. № 8. С. 55–60.