Статьи

В 2016 году наконец-то увидели свет несколько работ, выполненных с использованием программного комплекса PROROCK. Все они являются частью диссертационного исследования, посвященного изучению кинетических параметров деформационных процессов бортов карьеров. Акцент в исследованиях сделан на изучении динамики деформационных процессов, на исследовании закономерностей их развития во времени.

Первоначальные результаты исследования отражены в трех научных статьях, опубликованных в начале 2016 года. Ссылки на скачивание авторского варианта статей вы можете найти внизу страницы о теоретической базе программы.

После публикации статей была выполнена дополнительная серия вычислений, позволившая увеличить объем выходных данных для формирования более обоснованных научных положений. Поэтому в диссертации и автореферате представлены более полные и точные результаты описываемого диссертационного исследования.

Ознакомиться с данными работами можно на сайте Горного Университета.

Основные результаты исследования, отраженного в работах, заключаются в следующем.

Представлен способ определения предельных кинетических параметров деформаций групп уступов — параметров деформаций, свидетельствующих о неизбежности разрушения. Разработанным способом изучены деформации участка борта карьера Юбилейный при различных вариантах трещиноватости и геометрии борта.

Кроме того изучен механизм формирования поверхности (зоны) разрушений при длительном разрушении участка борта. Выявлено, что распространение локальных разрушений начинается в районе основания участка борта, после чего происходит перемещение области концентрации максимальных касательных напряжений вглубь массива. Смещение области концентрации напряжений происходит в результате роста зоны разрушений.

Для группы уступов рассчитаны предельные смещения, сигнализирующие о начале третьей стадии ползучего разрушения. Полученные величины предельных смещений лежат в интервале от 11 до 21 см. Выявлено, что предельные смещения становятся меньше с уменьшением угла заоткоски. Также выявлена зависимость величин предельных смещений от направления падения систем трещин.

Выявлено отсутствие изменения направлений смещений при переходе со второй в третью стадию ползучести. Вместе с тем выявлено существование зависимости направлений смещений от пространственного расположения систем трещин и угла наклона участка борта.

В первом выпуске журнала Маркшейдерский вестник в 2016 году выйдет статья, описывающая способ расчета деформаций ползучести массивов скальных пород с применением программы PROROCK. С помощью данного способа возможно, например, прогнозирование разрушений со временем бортов карьеров с коэффициентом запаса больше единицы, объясняющихся явлением длительной прочности, иначе говоря снижением прочности со временем при действии касательных или растягивающих напряжений выше некоторого предела.

В статье описана лежащая в основе способа схема снижения прочности со временем в зависимости от действующих in situ напряжений. Схема снижения прочности основана на экспериментальных данных лабораторных испытаний пород на длительное разрушение, выполненных различными исследователями ранее.

Также приведен пример применения этой схемы для моделирования разрушения в результате ползучести участка борта карьера при различных углах наклона борта. На рисунке ниже приведен одна из полученных кривых ползучести — зависимость смещений от времени узла элемента, находящегося около бровки верхнего уступа. За начало отсчета принято положение элементной сетки после окончания мгновенного (кратковременного) упруго-пластического деформирования.

На представленных графиках можно проследить изменение смещений в первой, второй и третьей стадиях ползучести, что подтверждает возможность моделирования ползучести данным способом. Время на графиках относительное, длительность разрушения приведена к единице.

Так как на сайте журнала статья находится в ограниченном доступе,  если хотите ознакомиться с данной статьей, вы можете связаться с нами. Мы с удовольствием вышлем вам авторскую версию статьи.