ТҮЙІСПЕ ҚАЗБАСЫНА КЕРНЕУДІҢ ӘСЕРІН ТАУ-КЕН ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ПАРАМЕТРЛЕРДІ ЕСКЕРІП САНДЫҚ МОДЕЛЬДЕУ

NUMERICAL MODELING OF THE EFFECT OF STRESSES WHEN JOINING WORKINGS, TAKING INTO ACCOUNT MINING AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS

Авторы

  • Адилжан Кыдрашов Карагандинский технический университет
  • Алия Ашекенова Жәңгір хан атындағы БҚАТУ
  • Данияр Тажибаев ҚР ҰҒА Жер қойнауын игеру және геомеханика институты

Ключевые слова:

кернеулі-деформациялы күйі, тау-кен-технологиялық үрдістері, сандық модельдеу, бекітпе, конвергенция, тау сілемі, stress-strain state, mining and technological processes, numerical modeling, support, convergence, massif

Аннотация

В представленной статье по результатам расчета напряженно-деформированного состояния горного массива с помощью программы Phase2 определены параметры напряжений, влияющих на устойчивость выработки в зависимости от горно-технологических параметров разработки. Были проведены сравнительные аналитические исследования для определения функциональности различных видов крепи. Установлено появление горного давления при креплении выработки анкерами, комбинированной или рамной крепью, определен уровень их эксплуатации. Таким образом, выполнено многоступенчатое моделирование на основе данных, полученных в результате наблюдений и из геологических разведочных скважин. Результаты пошагового моделирования показали, что расстояние до стыка между выработками является основным фактором, влияющим на величину напряжений. Показана зависимость напряжений от расстояния до сопряжения. Максимальное напряжение составляет  57 МПа на стыке горных выработок при технологическом воздействии по контуру горной выработки на расстоянии 3-6 м. В зоне сопряжения наблюдаются колебания напряжения. Зона сопряжения воспринимает на себя вертикальное давление.

Биографии авторов

Алия Ашекенова, Жәңгір хан атындағы БҚАТУ

магистр педагогических наук, Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана

Данияр Тажибаев , ҚР ҰҒА Жер қойнауын игеру және геомеханика институты

Институт геомеханики и освоения недр НАН КР, заведующий лабораторией «Институт геомеханики и освоения недр НАН КР», кандидат технических наук

Библиографические ссылки

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

Крупник, Л. Пути совершенствования технологии анкерного крепления на горнодобывающих предприятиях Казахстана [Текст] / Л. Крупник, Ю.Шапошник, С. Шапошник // Инженерная безопасность. – 2016. - №1.- С. 61-66.

Hoek, E. Practical estimates of rock mass strength [Текст] / E. Hoek, E.T. Brown // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 1997. - №34(8). – p. 1165-1186.

Господариков, А.П. Численное моделирование на основе метода конечных разностей некоторых прикладных задач геомеханики [Текст] / А.П. Господариков, М.А Зацепин., А.В.Мелешко // Записки Горного института. – 2009. - №4.- С. 238-240.

Исабек, Т.К. Моделирование выбросоопасного состояния массива с дизъюнктивным нарушением и горной выработкой методом конечных элементов [Текст] / Т.К. Исабек, Н. Хуанган, А.Р. Айтпаева, Р.Т. Шаймерденова // Уголь. - 2020. - №2. – С. 55-61.

Зейнуллин, А.А., Оценка способов поддержания горных выработок на основе применения анкерной крепи на шахтах Карагандинского угольного бассейна [Текст] / А.А. Зейнуллин, Е.А. Абеуов, В.Ф. Демин, С.Б. Алиев, А.С. Кайназарова, А.С. Кайназаров // Уголь. – 2020. - №2. - С. 4-9.

Господариков, А.П. Алгоритм расчета слоистого массива для прогноза напряженного состояния кровли угольного пласта в зоне очистных работ [Текст] / А.П. Господариков, С.В.Васильев, М.А. Зацепин // Записки Горного института. – 2003. - №155 (1). – С. 48-56.

Калиткин, Н.Н. Численные методы [Текст]: учебник / Н.Н. Калиткин. - БХВ-Петербург, 2011, 592 с.

Парамонов, В.Н. Метод конечных элементов при решении нелинейных задач геотехники [Текст]: учебник / В.Н. Парамонов. – С-Петербург: СПб, 2012.- 264 с.

Господариков, А.П. Нелинейное деформирование слоистого породного массива с учетом обжатия по вертикали [Текст]: учебник / А.П. Господариков. - С-Петербург: СПГТИ (ТУ) 1999. – 285 с.

Имашев, А.Ж. Обоснование оптимальной формы сечения горных выработок в соответствии с рейтинговой классификацией [Текст] / А.Ж. Имашев, А.М. Суимбаева, Ш.А. Абдибаитов, А.А. Мусин, С.Ю. Асан // Уголь. – 2020.- №6. – С. 4-9.

Арыстан, И.Д. , Выбор и обоснование технологии крепления подготовительных выработок в условиях неустойчивых массивов на примере рудника «10-лет Независимости Казахстана» [Текст] / И.Д. Арыстан, М.Б. Баизбаев, А.К. Матаев, Л.М. Абдиева, Ж.К. Богжанова, Р.М.Абдрашев // Уголь. – 2020.- №6. – С. 10-14.

Daniel, B. FLAC and Numerical Modeling in Geomechanics / B. Daniel, X. Rachez // Lyon: Second international FLAC symposium. - 29-31 October 2001.

Шпаков, П.С. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния массива в окрестностях чистого пространства в программе "Phase 2" [Текст] / П.С. Шпаков, В.Н.Долгоносов, А.А. Нагибин, Е.В. Кайгородова / Уголь. – 2015.- №6. – С. 59-66.

Rafiee, А. Application of geostatistical characteristics of rock mass fracture systems in 3D model generation [Текст] / А. Rafie, V. Vinches // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – June 2008. - №45(4). - Pages 644-652.

Katelyn, K. Uncertainty quantification of structural and geotechnical parameter by geostatistical simulations applied to a stability analysis case study with limited exploration data [Текст] / Katelyn Kring, Snehamoy Chatterjee // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 2020. - №125. 104157.

Qibin, Lin Strength and failure characteristics of jointed rock mass with double circular holes under uniaxial compression: Insights from discrete element method modelling [Текст] / Qibin Lin, PingCao, JingjingMeng, Rihong Cao, Zhiye Zhao // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. – 2020. - №109. – 102692.

Lee, H. An experimental and numerical study of fracture coalescence in pre-cracked specimens under uniaxial compression [Текст] / H. Lee, S. Jeon // Int. J. Solids Struct. – 2011. - №, 48 (6) - pp. 979-999.

Fan, Xiang Mechanical behavior of rock-like jointed blocks with multi-non-persistent joints under uniaxial loading: A particle mechanics approach [Текст] / Xiang Fan, P.H.S.W. Kulatilake, Xin Chen // Engineering Geology. – 2015. - №190. - Pages 17-32.

Takhanov, D. Geomechanics substantiation of pillars development parameters in case of combined mining the contiguous steep ore bodies [Текст] / D. Takhanov, B. Muratuly, Zh. Rashid., A.Kydrashov // Mining Of Mineral Deposits. – 2021. - № 15(1). – pages 50-58.

Имашев, А.Ж. Численное моделирование геомеханических процессов с помощью программы "Phase 2" [Текст] / А.Ж. Имашев, Н.Б. Бахтыбаев, Н. Тилеухан, Г. Жунусбекова, К. К. Жаканов // Горный журнал Казахстана. – 2013. - №7.- С.10-13.

SPISOK LITERATURY

Krupnik, L. Puti sovershenstvovanija tehnologii ankernogo kreplenija na gornodobyvajushhih predprijatijah Kazahstana [Tekst] / L. Krupnik, Ju. Shaposhnik, S. Shaposhnik // Inzhenernaja bezopasnost'.– 2016. - №1.- S. 61-66.

Hoek, E. Practical estimates of rock mass strength [Tekst] / E. Hoek, E.T. Brown // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 1997. - №34(8). – p. 1165-1186.

Gospodarikov, A.P. Chislennoe modelirovanie na osnove metoda konechnyh raznostej nekotoryh prikladnyh zadach geomehaniki [Tekst] / A.P. Gospodarikov, M.A. Zacepin, A.V. Meleshko // Zapiski Gornogo instituta. – 2009. - №4.- S. 238-240.

Isabek, T.K. Modelirovanie vybrosoopasnogo sostojanija massiva s dizjunktivnym narusheniem i gornoj vyrabotkoj metodom konechnyh jelementov [Tekst] / T.K. Isabek, N. Huangan, A.R.Ajtpaeva, R.T. Shajmerdenova // Ugol'.- 2020. - №2. – S. 55-61.

Zeynullin, A.A. Otsenka sposobov podderzhaniya gornykh vyrabotok na osnove primeneniya ankernoy krepi na shakhtakh Karagandinskogo ugolnogo basseyna [Tekst] / A.A. Zeynullin, E.A.Abeuov, V.F. Demin, S.B. Aliyev, A.S. Kaynazarova, A.S. Kaynazarov // Ugolʹ. – 2020. - №2. - S. 4-9.

Gospodarikov, A.P. Algoritm rascheta sloistogo massiva dlja prognoza naprjazhennogo sostojanija krovli ugol'nogo plasta v zone ochistnyh rabot [Tekst] / A.P. Gospodarikov, S.V. Vasil'ev, M.A.Zacepin // Zapiski Gornogo instituta. – 2003. - №155 (1). – S. 48-56.

Kalitkin, N.N. Chislennye metody [Tekst]: uchebnik / N.N.Kalitkin.- Izdatel'stvo: BHV-Peterburg, 2011, 592 s.

Paramonov, V.N. Metod konechnyh jelementov pri reshenii nelinejnyh zadach geotehniki [Tekst]: uchebnik / V.N. Paramonov. - Izdatel'stvo: S-Peterburg, 2012. - 264 s.

Gospodarikov, A.P. Nelinejnoe deformirovanie sloistogo porodnogo massiva s uchetom obzhatija po vertikali [Tekst]: uchebnik / A.P. Gospodarikov. - S-Peterburg: SPGTI (TU) 1999. – 285 s.

Imashev, A.Zh. Obosnovaniye optimalnoy formy secheniya gornykh vyrabotok v sootvetstvii s reytingovoy klassifikatsiyey [Tekst] / A.Zh. Imashev, A.M. Suimbaeva, Sh.A. Abdibaitov, A.A.Musin, S.Yu. Asan // Ugolʹ. – 2020.- №6. – S. 4-9.

Arystan, I.D. (2020) Vybor i obosnovaniye tekhnologii krepleniya podgotovitelnykh vyrabotok v usloviyakh neustoychivykh massivov na primere rudnika «10-let Nezavisimosti Kazakhstana» [Tekst] / I.D. Arystan, M.B. Baizbayev. A.K. Matayev. L.M. Abdiyeva. Zh.K. Bogzhanova. R.M. Abdrashev // Ugolʹ. – 2020.- №6. – S. 10-14.

Daniel, B. FLAC and Numerical Modeling in Geomechanics / B. Daniel, X. Rachez // Lyon: Second international FLAC symposium. - 29-31 October 2001.

Shpakov, P.S. Chislennoe modelirovanie naprjazhenno-deformirovannogo sostojanija massiva v okrestnosti ochistnogo prostranstva v programme «Phase 2» [Tekst] / P.S. Shpakov, V.N.Dolgonosov, A.A. Nagibin, E.V. Kajgorodova / Ugolʹ. – 2015. - №6. – S. 59-66.

Rafiee, А. Application of geostatistical characteristics of rock mass fracture systems in 3D model generation [Tekst] / А. Rafie, V. Vinches // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – June 2008. - №45(4). - Pages 644-652.

Katelyn, K. Uncertainty quantification of structural and geotechnical parameter by geostatistical simulations applied to a stability analysis case study with limited exploration data [Tekst] / Katelyn Kring, Snehamoy Chatterjee // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 2020. - №125. 104157.

Qibin, Lin Strength and failure characteristics of jointed rock mass with double circular holes under uniaxial compression: Insights from discrete element method modelling [Tekst] / Qibin Lin, PingCao, JingjingMeng, Rihong Cao, Zhiye Zhao // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. – 2020. - №109. – 102692.

Lee, H. An experimental and numerical study of fracture coalescence in pre-cracked specimens under uniaxial compression [Tekst] / H. Lee, S. Jeon // Int. J. Solids Struct. – 2011. - №, 48 (6) - pp. 979-999.

Fan, Xiang Mechanical behavior of rock-like jointed blocks with multi-non-persistent joints under uniaxial loading: A particle mechanics approach [Tekst] / Xiang Fan, P.H.S.W. Kulatilake, Xin Chen // Engineering Geology. – 2015. - №190. - Pages 17-32.

Takhanov, D. Geomechanics substantiation of pillars development parameters in case of combined mining the contiguous steep ore bodies [Tekst] / D. Takhanov, B. Muratuly, Zh. Rashid, A.Kydrashov // Mining Of Mineral Deposits. – 2021. - № 15(1). – pages 50-58.

Imashev, A.Zh. Chislennoe modelirovanie geomekhanicheskikh protsessov s pomoshch’yu programmy “Phase2” [Tekst] / A.Zh. Imashev, N.B. Bakhtybaev, N. Tileukhan, G. Zhunusbekova, K.K. Zhakanov // Gornyy Zhurnal Kazakhstana. - 2013. - №7.- S.10-13.

Загрузки

Опубликован

2022-03-25

Как цитировать

[1]
А. Кыдрашов, А. Ашекенова, и Д. . Тажибаев, «ТҮЙІСПЕ ҚАЗБАСЫНА КЕРНЕУДІҢ ӘСЕРІН ТАУ-КЕН ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ПАРАМЕТРЛЕРДІ ЕСКЕРІП САНДЫҚ МОДЕЛЬДЕУ: NUMERICAL MODELING OF THE EFFECT OF STRESSES WHEN JOINING WORKINGS, TAKING INTO ACCOUNT MINING AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS», GBJ, т. 2, вып. 1 (66), сс. 184–192, мар. 2022.

Выпуск

Раздел

Технические Науки