НЕДРА
УДК 622.831.232 © Д.В. Ботвенко, В.Г. Казанцев, 2019
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333
(Online) • Уголь №
4-2019 /1117/
Название
Моделирование
напряженно-деформированного состояния горных пород на базе деформационной
теории пластичности
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2019-4-86-91
Авторы
Ботвенко Д.В., канд. техн. наук, заведующий лабораторией АО «НЦ ВостНИИ», 650002, г. Кемерово, Россия, тел.: +7 (3842) 64-30-99, e-mail: 642935@rambler.ru
Казанцев В.Г., доктор техн. наук, профессор ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», 656038, г. Барнаул, Россия, тел.: +7 (3852) 29-07-06, e-mail: wts-01@mail.ru
Аннотация
Разработан метод последовательных приближений для прогноза напряженного состояния массива пород, зависящего от влияния сочетаний главных напряжений на реальную связь между напряжениями и деформациями. Показано, что использование теории малых упруго-пластических деформаций возможно в случае принятия дополнительных соглашений, касающихся приемов восстановления диаграмм деформирования для каждого из элементарных объемов массива, поскольку гипотеза о единой кривой деформирования для горных пород не выполняется. На базе метода последовательных приближений в сочетании с методом конечных элементов, выполнены численные эксперименты по изучению напряженного состояния массива пород у очистной выработки. Показано влияние главных напряжений на распределение концентрации опорного давления в массиве угля. Установлено, что не учет сочетаний главных напряжений при моделировании напряженного состояния у выработок приводит к качественным и существенным количественным различиям механического поведения углепородного массива по сравнению с решениями задач по модели физически нелинейного тела, использующей единую кривую деформирования для массива в целом.
Ключевые слова
Очистная выработка, напряжения, диаграмма деформирования, физическая нелинейность, концентрация напряжений, гипотеза П. Людвика.
Список литературы
1. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. М.: Недра, 1979. 301 с.
2. Новожилов В.В. Основы нелинейной теории упругости. М.: Гостехиздат, 1948. 344 с.
3. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. Л.: Машиностроение, 1978. 368 с.
4. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: Издательство АН СССР, 1963. 271 с.
5. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1968. 399 с.
