Напряженное состояние слоистого породного массива около выработки квадратного сечения

Оригинальная статья

УДК 622.023.23 c Н.В. Черданцев, 2025

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь №12-2025 /1200/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2025-12-83-85

Авторы

Черданцев Н.В. доктор техн. наук, главный научный сотрудник, ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук», 650065, г. Кемерово, Россия, e-mail: nvch2014@yandex.ru

Аннотации

Упругопластическая задача о напряженном состоянии слоистого массива, вмещающего протяженную одиночную выработку, решается последовательно: сначала строится поле напряжений в предельно напряженной зоне у выработки методом характеристик В.В. Соколовского; затем, заменив зону граничными напряжениями, задача сводится к краевой задаче теории упругости для среды с подкрепленным вырезом, равным размерам предельно напряженной зоны. Краевая задача теории упругости решается методом граничных элементов.

Ключевые слова

Массив горных пород, горная выработка, критерии Кулона – Мора, метод характеристик, метод граничных элементов.

Список литературы

1. Руппенейт К.В. Некоторые вопросы механики горных пород. М.: Углетехиздат, 1954. 384 с.
2. Фисенко Г.Л. Предельные состояния горных пород вокруг выработок. М.: Недра, 1976. 272 с.
3. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1984. 382 с.
4. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Механика деформирования и разрушения горных пород. М.: Недра, 1992. 224 с.
5. Петухов И.М., Линьков А.М. Механика горных ударов и выбросов. М.: Недра, 1983. 280 с.
6. Mohammadi H., Pietruszczak S. Description of damage process in fractured rocks. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2019;(113):295-302.
7. Xufeng Liu, Peng-Zhi Pan, Zhaofeng Wang et al. Three-dimensional transversely isotropic equivalent continuum model for layered rock and numerical implementation. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2024;(175):105661.
8. Haonan Wang, Tianshou Ma, Yang Liu et al. Numerical and experimental investigation of the anisotropic tensile behavior of layered rocks in 3D space under Brazilian test conditions. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2023;(170):105558.
9. Wenjing Wang, Douglas R. Schmitt, Wei L.A. Program to forward model the failure pattern around the wellbore in elastic and strength anisotropic rock formations. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2022;(151):105035.
10. Ross Seedsman. Assessing the conditions at the boundary of excavations in bedded or foliated rocks. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2021;(148):104983.
11. Черданцев Н.В. Исследование предельно напряженного состояния пласта в его краевой зоне методами механики сыпучей среды // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № 3. С. 45-57. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-3-0-45-57.
12. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. М.: Наука, 1990. 272 с.
13. Cherdantsev N.V. A Certain Approach to Constructing the Solution to the Problem of Coal and Methane Outburst from a Marginal Seam Zone. Mechanics of Solids. 2022;57(8):2128–2150. DOI: 10.3103/S0025654422080301.
14. Лурье А.И. Теория упругости. М.: Наука, 1970. 940 с.
15. Партон В.З., Перлин П.И. Методы математической теории упругости. М.: Наука, 1981. 688 с.

Поддержка

Работа выполнена в рамках государственного задания ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук» проект FWEZ-2024-0013 «Создание многофункциональных систем мониторинга и прогноза газодинамических явлений, контроля напряженного состояния, разработка методов их предотвращения и оценки эффективности при подземной разработке угольных месторождений. 2024-2025 гг.» (рег. № 1022041300134-5-1.5.1;2.7.5).

Для цитирования

Черданцев Н.В. Напряженное состояние слоистого породного массива около выработки квадратного сечения // Уголь. 2025;(12):83-85. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-12-83-85.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 3.10.2025

Поступила после рецензирования: 15.11.2025

Принята к публикации: 28.11.2025