Научная статья на тему 'Оценка напряженно-деформированного состояния массива с учетом тектонических напряжений методом конечных элементов'

Оценка напряженно-деформированного состояния массива с учетом тектонических напряжений методом конечных элементов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
308
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА / ROCK MASS STRESS-STRAIN STATE / ГОРНЫЕ ПОРОДЫ / ROCKS / КВЕРШЛАГ / ШТРЕК / DRIFT / ТЕКТОНИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ / TECTONIC STRESS / ОСЬ ВЫРАБОТКИ / MINE WORKING AXIS / ВЫРАБОТАННОЕ ПРОСТРАНСТВО / GOAF / CROSSDRIFT

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Рахимов Вахоб Рахимович, Казаков Азиз Нигманович

Представлены аналитические расчеты по определению напряженно-деформированного состояния месторождений с повышенной тектонической активностью методом конечных элементов и определено направление главных тектонических напряжений. Определялось напряженно-деформированное состояние массива вмещающих горных пород Кызылалмасайского месторождения в окрестности одиночной горной выработки шатрового сечения и сравнение НДС массива с результатами, полученными экспериментально в двух горных выработках: квершлаг № 2 и штрек 10б. Приведены: расчетные схемы блока квершлага и блока штрека, эпюры напряжений и смещений в сечении измерения квершлага и штрека, результаты для точки измерения. Получены аналитические формулы расчета горизонтальных напряжений нетронутого массива при действии в массиве сил тяжести и тектоники.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Рахимов Вахоб Рахимович, Казаков Азиз Нигманович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Finite element analysis of stress-strain state of rocks, considering tectonic stresses

Analytical calculations of stress-strain state of highly tectonically active deposits using the finite element method are presented, and the orientation of principal tectonic stresses is found. The stress-strain state was estimated in host rocks of the Kyzylmasai Mine, in the vicinity of an isolated hip-roof mine working; the calculated stress-strain state was compared with the experimental data on stresses in two mine workings: crossdrift N° 2 and drift 10b. The article presents the analytical models of the crossdrift and drift, the diagrams of stresses and displacements measured in the sections of the crossdrift and drift, and the data obtained at a measurement point. The author has derived analytical formulas to calculate horizontal stresses in an intact rock mass under action of gravity and tectonics.

Текст научной работы на тему «Оценка напряженно-деформированного состояния массива с учетом тектонических напряжений методом конечных элементов»

- © В.Р. Рахимов, А.Н. Казаков, 2014

УДК 622.834

В.Р. Рахимов, А.Н. Казаков

ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА С УЧЕТОМ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Представлены аналитические расчеты по определению напряженно-деформированного состояния месторождений с повышенной тектонической активностью методом конечных элементов и определено направление главных тектонических напряжений. Определялось напряженно-деформированное состояние массива вмещающих горных пород Кызылалмасайского месторождения в окрестности одиночной горной выработки шатрового сечения и сравнение НДС массива с результатами, полученными экспериментально в двух горных выработках: квершлаг № 2 и штрек 10б. Приведены: расчетные схемы блока квершлага и блока штрека, эпюры напряжений и смещений в сечении измерения квершлага и штрека, результаты для точки измерения. Получены аналитические формулы расчета горизонтальных напряжений нетронутого массива при действии в массиве сил тяжести и тектоники. Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние массива, горные породы, квершлаг, штрек, тектонические напряжения, ось выработки, выработанное пространство.

Расчетами и экспериментальными исследованиями проведенных в натурных условиях на золоторудных месторождениях Кочбулак, Кизилалма, Зармитан установлено, что значение первоначальных напряжений пород массива горных пород значительно отличается от теоретических (по А. Геймзу). Направление главных нормальных напряжений ориентировано вкрест простиранию, по простиранию и по падению рудного тела. Наибольшее значение имеют горизонтальные напряжения, превышающие вертикальные в 1,0-1,4 раза, что объясняется наличием в горном массиве не только гравитационных напряжений, но и первоначальных напряжений тектонического происхождения.

В этих условиях при ведении горных работ на больших глубинах существует возможность динамического проявления горного давления в окрестностях горных выработок. В связи с этим для предотвращения негативных проявлений геомеханических процессов необходимо решить задачу по определению напряженно-деформированного состояния горного массива.

Решение данной задачи осуществлялось методом конечных элементов, основная идея которого заключается в аппроксимации перемещение пород, дискретной моделью, строящейся на множестве кусочно-непрерывных функций, определенных на конечном числе.

Целью данного исследования является численное исследование методом конечных элементов (МКЭ) напряженно-деформированного состояния массива вмещающих горных пород Кызылалмасайского месторождения в окрестности одиночной горной выработки шатрового сечения и сравнение НДС массива с результатами, полученными экспериментально в двух горных выработках: квершлаг № 2 и штрек 10б. Эти эксперименты показывают, что в массиве действуют горизонтальные напряжения, превышающие вертикальные. Следовательно, в массиве действуют тектонические напряжения.

Глубина, м Н 335

Длина, м L 20

Ширина, м а 2,8

Высота, м И 2,5

Высота свода, м t 0,42

Площадь сечении, м2 а (ь - ^) = 2,8 (2,5 - 0') Б 6,61

Высота точек измерения, м И е 1,5

Угол между осями выработок, ° Р 59

Таблица 2

Выработка Порода Р, кг/м3 ^, мПа ^ , МПа Е„, ЮЛ МПа Е, 10-4, МПа в, 10-4, МПа V

Квершлаг № 2 Диоритовый порфирит 2560 136 15 2,7 2,08 0,82 0,27

Штрек 10Б Гранит-порфир 2640 150 21 2,8 2,2 0,85 0,29

Таблица 3

Выработка ог, МПа

Квершлаг № 2 17,86

Штрек 10Б 12,54

Сравнение экспериментальных исследований с численными позволит установить направление главного вектора тектонических напряжений в массиве.

Исходными данными для определения НДС массива горных пород методом конечных элементов являются общие параметры выработки, представленные в табл. 1, характеристика вмещающих горных пород [1], представленные в табл. 2 и результаты натурных замеров горизонтальных напряжений, в выработках представленные в табл. 3.

Для исследования НДС массива с выработкой необходимо предварительное исследование НДС массива без выработки (нетронутого массива). Соотношение между напряжениями в точке упругого полупространства при одновременном действии тектонических сил и силы тяжести получим из следующего обоснования. Рассмотрим произвольную точку в горизонтальной плоскости (оси х и z) тяжелого массива на глубине Н. Вдоль вертикальной оси «у» действует напряжение:

су = РдН. (1)

где Р - плотность пород в массиве, д - ускорение силы тяжести (10 м/с2). В плоскости (х, z) относительные деформации определяются законом Гука.

8 = Е [ах + а,)].

8, = 1 [а,-У(ау + ах)]. (2)

где стх, сту, стг - нормальные напряжения в точке массива, Е - статический модуль упругости, ех, еу, ег - нормальные относительные деформации в точке массива, V - коэффициент Пуассона.

В условиях действия в массиве только силы тяжести точка может перемещаться только по вертикали, т.е. имеет место: ех = 0, ег = 0. При этом из (2) следуют два уравнения:

1СТх = 7СТУ .

[-7СТх + СТ = 7СТ У

Решение системы приводит к определению величины бокового распора:

СТ = СТ = ХСТ ,

х z ^ у'

V

х = 1-7 (3)

где х -коэффициент бокового распора.

При действии в массиве только силы тектоники (по оси z):

стг = ст(, ех = 0, сту = 0, из (2) следует

стх = vстt. (4а)

где ст( - нормальное тектоническое напряжение в точке массива.

При совместном действии в массиве силы тяжести и тектонического напряжения ст( в направлении координатной оси z имеет место: ех = 0 (перемещение точек по z), ег = е(, ст( = Ее(,

где е( - нормальная относительная деформация в точке массива от тектонической силы.

При таком условии выражения (2) приведут к уравнениям:

|СТх =7СТу .

1-7СТх + СTz = СТ + 7СТ у

СТ = ХСТ +--— СТ ,

X Л У 1 ,,2 Р

СТ =ХСТУ + СТ •

Решение этой системы имеет вид:

V

1 -V2

1 -V2 (4б)

После проведения в тяжелом массиве выработки и при действии продольной тектонической силы деформационные условия в зоне боковой стенки выработки имеют вид:

ех = -V е(, ег = е(, ст( = Ее(. Тогда из (2) получим: гст - 7СТ = -7СТ + 7СТ ,

х z г у'

1-7СТх + СTz = СТ + 7СТ у

Решение этой системы имеет вид:

Стх =ХСТу ,

СТ = СТ + ХСТ у • (4)

Согласно второму выражению (4) результатам замеров напряжений (табл. 3) соответствуют напряжения (о , о ), направленные по оси выработок:

СТ = СТ, + УСТ ,

гк tK /ь y'

СТ = СТ + ХСТ ,

ГШ t0 /by'

(5)

где индексами «к» и «ш» помечены составляющие напряжений соответственно по осям квершлага и штрека в экспериментальном сечении выработок.

В табл. 4 с учетом данных табл. 3 рассчитаны составляющие тектонических напряжений, действующие в направлении осей выработок.

Так как формулы (4) определяют сложение сил тяжести и тектоники, то вычленим последние, положив: оу = 0. При этом, с учетом (4а), главные напряжения тектоники определятся как:

о1 = ст(, о2 = уст(, рис. 1. По первой формуле (*) из [2] имеем:

1

1

ст =— (ст + СТ) +— (ст -СТ) cos 29.

т = — (ст1 - ст2) sin 29.

,1 + V 1 -V 0„. СТ = (-г-- + cos 29)CTt,

' 2 2 ,1 + v 1 - V

cos2(p + 9))CTt.

ш 2 2

Обозначив 8 = CTta / ст(к, поделим части уравнения:

„ 1 + v + (1 - v) cos 2(R + 9)

8 =-.

1 + v + (1 - v) cos 29

Это выражение последовательно преобразуется к виду (7) и (8):

i-V (8 - cos 2р) cos 29 + i-v sin 2p sin 29 = 1 - 8 1 + v 1 + v

Примем : A sin(ip + 29) = 1 - 8, где :

A sin ф =1—— (8 - cos 2p) 1+v

1 -v

A cos ф =-sin 2p.

1+v

A=

1 -v 1 + v

-28-cos2p + 82

ф = arctg

8- cos2p sin2p 1

9 =1 (arcsin1—8 - ф). 2 A

(7) Рис. 1. Напряжения тектоники

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(6)

Название X а а

Квершлаг № 2 0,37 8,576 3,17 14,69

Штрек 10б 0,41 8,844 3,63 8,91

Таблица 5

5 V A Ф° е° а^ МПа

0,607 0,28 0,783 50,63 -10,23 15,03

Таблица 6

Название w2 V3 а 4, МПа а = а 5, МПа

Квершлаг № 2 0 0 0 -8,576 -3,17

Штрек 10б 0 0 0 -8,844 -3,63

Примечания: 1 - для грани с нормалью «-X», 2 - для грани с нормалью «-2», 3 - для грани с нормалью «-У», 4 - для грани с нормалью «У», 5 - для граней с нормалями «X, 2».

Таблица 7

Название -а , МПа -а , МПа -а , МПа ^ 106 м V, м W, 106 м К-т запаса

Квершлаг № 2 2,99-3,29 8,45-8,58 3,09-3,3 -5,17-3,97 -0,0066 -1,55-5,86 15,6-16,1

Штрек 10б 3,53-3,71 8,69-8,88 3,21-3,73 -2--16,9 -0,0061 -3,6--14,2 16,8-17,7

Примечание. Средние значения напряжений по граням соответствуют табл. 6.

Из первого равенства (6) получим:

и. =-.

1 + v + (1 -V) 008 20 (8)

Результат расчета главного вектора тектонических напряжений из формул (7) и (8) с учетом показаний табл. 4 показан в табл. 5.

Затем проводилось численное исследование НДС блока вмещающих пород.

Построение конечно-элементных моделей и численный анализ НДС в массиве выполняется с применением программного комплекса БоШшогкз-Созтоз [2]. Блок принят невесомым, его ребра по 30 м существенно превышают сечение выработок, но значительно ниже их глубины, рис. 2. По граням блока задаются граничные условия, исходя из соотношений (1), (3) или (4б) в зависимости от того учтены ли тектонические силы, и ограничения смещений.

В начале решаются задачи о нагру-жении блоков только силой тяжести. Сетка МКЭ определена шагом сетки -1,5 м. Кроме того, некоторые параметры более сложных задач определяются сравнением решений с полученным здесь. Принятые нагрузки и смещения на гранях модели показаны в табл. 6. Результаты приведены в табл. 7.

Рис. 2. Модель блока штрека

Название До , МПа До , МПа До , МПа ди, 105 м ДУ, м ди/, 105 м

Квершлаг № 2 0,2 0,1 0,2 0,5 0 0,6

Штрек 10б 0,1 0,1 0,4 2 0 1,5

Таблица 9

Р, кг/м3 V X хо,, о1 °2

2600 0,28 0,389 -3,323 -19,63 -7,89

Таблица 10

9° °1к т 9 ° °2к р+9° о1ш т 9 °

-10,23 -19,26 -2,0 5 79,77 -8,26 48,77 -12,99 5,82 138,77 -14,53

Таблица 11

Ось u1 w2 V3 о/, МПа о15, МПа о26, МПа Угол между о1 и осью Z

Кв 0 0 0 -8,542 -19,63 -7,89 -10,23

Шт 0 0 0 -8,542 -19,63 -7,89 48,77

Примечания: 1 - нижняя грань, 2 - боковая грань, нормальна о1, 3 - боковая грань, нормальна о2, 4 - верхняя грань нагружения, 5 - боковая грань нагружения о1, 6 - боковая грань нагружения о2.

Таблица 12

Ось о , МПа о , МПа о , МПа п1

Квершлаг № 2 -8,26 -8,54 -19,26 1,3-1,33

Штрек 10б -14,53 -8,54 -13,00 7,5-7,8

Примечание. 1 -1 п =-. 01 + 02 коэффициент запаса прочности п определяется законом Кулона-Мора:

а а с p

Таблица 13

Ось о , МПа о , МПа о , МПа U, мм V, мм W, мм

Квершлаг № 2 -8,26 -8,56 -19,26 -1,96 -0,6 -10,8

Штрек 10б -14,53 -8,5 -13 13,48 -0,57 -6,28

Путем анализа табл. 6 и 7 получим погрешности результатов расчета МКЭ, которые представленный в табл. 8.

При совместном действии сил веса и тектоники главные горизонтальные напряжения в массиве (о1, о2) будут направлены по главным осям тектоники, а их величины определяются выражениями (4б), в табл. 9. Нормали граней вмещающего блока выбраны по условию задания на них только главных напряжений и смещений, рис. 2, 3. Для сравнения решений МКЭ рассчитаны осевые и сопряженные с ними напряжения из формул (*), табл. 10. Граничные условия для вмещающих блоков показаны в табл. 11.

Ввиду крупной сетки разбиения напряжения на опорных гранях характеризуются средними значениями, табл. 12. Для точки измерения результаты показаны в табл. 13 (значения в точке измерения (правая стенка).

Сравнение попарно величин ст2к, ст,к, ст , ст , из табл. 10, 12, 13 показы-

1 ' х' г' ' '

вает совпадение в нетронутом массиве осевых напряжений, рассчитанных аналитически и рассчитанных МКЭ.

Ввиду принципиальной разницы положений осей квершлага и штрека по отношению к главному вектору на- Рис 3. Напряжения в массиве пряжений (ст1) в нетронутом массиве, рис. 3, их МКЭ-модели и результаты решения различны. Для повышения точности решения вблизи поверхности выработок, расположенных внутри вмещающего блока, применены сгущения сетки в 4 слоя с минимальным размером ячейки 0,2 м. В результате этого число разрешающих уравнений возрастает до 1,5 млн.

Расчетная схема блока квершлага показана на рис. 4. Эпюры напряжений и смещений в сечении измерения квершлага показаны на рис. 5-13. Двойные значения на эпюрах соответствуют интервалу изменения величин, начиная от контура выработки. Результаты для точки измерения пока-

Рис. 4. Схема модели квершлага

заны в табл. 14 (значения в точке измерения (правая стенка). Средние значения нормальных напряжений на опорных гранях те же, что и в табл. 12.

Анализ этих результатов показывает следующее. Максимальными нормальными напряжениями являются сжимающие осевые стг ввиду близости направления оси квершлага направлению ст1, рис. 7. Распор от ст1 по горизонтали, в сравнении с граничными напряжениями, приводит к возрастанию сжатия для стх,

Таблица 14.

Название ст , МПа ст , МПа ст , МПа U, мм V, мм W, мм

Квершлаг № 2 0,3 -9,5 -17,41 -2,8 -0,075 -11,31

Примечание 1 - на глубине в стенке 8 мм: -17,86 МПа.

Рис. 5. Эпюра ст ,МПа

Рис. 6. Эпюра ст ,МПа

Рис. 7. Эпюра ст ,МПа

Рис. 8. Эпюра тх,МПа

Рис. 9. Эпюра ту,МПа

Рис. 10. Эпюра тх,МПа

Рис. 11. Эпюра и, мм

Рис. 12. Эпюра V, мм

Рис. 13. Эпюра Щ мм

рис. 5. Угловые точки подошвы и кровли выработки являются концентраторами напряжений. Коэффициенты концентрации в подошве относительно нетронутого массива составляют соответственно по осям х, у, z: 2,8; 3,1; 1,4. Выработка на напряжения влияет следующим образом: стх возрастает в кровле 1,43 раза, убывает в подошве в 1,58 раз и разгружается на стенках, сту разгружается в подошве и кровле, возрастает на стенке в 1,11 раз, а вдали от стенки не меняется, стг снижается в кровле в 1,07 раз, в подошве - в 1,19 раз и в стенках - в 1,11 раза. Максимальные касательные напряжения соответствуют вне точек концентрации (в кровле - 3,5 МПа), а в точках концентрации - тху. Максимальные смещения граней вмещающего блока квершлага: и = -2 мм, V = -1,3 мм, ш = -21,5 мм). Коэффициент запаса прочности имеет значения: 1,667 -100.

Расчетная схема блока штрека показана на рис. 14. Эпюры напряжений и смещений в сечении измерения штрека показаны на рис. 15-24. Двойные значения на эпюрах соответствуют интервалу изменения величин, начиная от контура выработки. Результаты для точки измерения показаны в табл. 15 (значения в точке измерения (правая стенка)). Средние значения нормальных напряжений на опорных гранях практически те же, что и в табл. 12, отличаясь на десятые доли - погрешность расчета.

Анализ этих результатов показывает следующее. Максимальными нормальными напряжениями являются сжимающие поперечные стх ввиду наклона оси штрека к направлению ст1, рис. 14. В сравнении с граничными напряжениями, происходит существенное возрастание сжатия величины стх в потолочине (26,9 МПа), рис. 15. Угловые точки подошвы и кровли выработки являются концентраторами напряжений. Коэффициенты концентрации в подошве отно-

Рис. 14. Схема модели штрека

Рис. 15. Эпюра ст ,МПа Рис. 16. Эпюра ст ,МПа Рис. 17. Эпюра ст.МПа

Рис. 18. Эпюра туМПа Рис. 19. Эпюра т^МПа Рис. 20. Эпюра тхг,МПа

Рис. 21. Эпюра и, мм

-0.31

Рис. 22. Эпюра V, мм

Рис. 23. Эпюра мм

Название о , МПа о , МПа о , МПа ^ мм V, мм W, мм

Штрек 10б 0,4 -4,7 -7,71 5,78 -0,68 -5,36

Примечание: 1 - на глубине в стенке 136 см: -12 МПа.

Таблица 16

Название Д^ мм Д^ мм ДW, мм

Квершлаг № 2 -0,8 0,52 -0,5

Штрек 10б -7,7 -0,11 0,92

сительно нетронутого массива составляют соответственно по осям х, у, z: 2,9; 3,6; 2,0. Выработка на напряжения влияет следующим образом: стх возрастает в кровле 1,85 раза, а в подошве в 1,06 раз и разгружается на стенках, оу разгружается в подошве и кровле, убывает на стенке в 1,82 раз, а вдали от стенки не меняется, стг возрастает в кровле в 1,08 раз, в подошве убывает в 1,19 раз и в стенках убывает в 1,69 раз. Максимальные касательные напряжения соответствуют т^ вне точек концентрации (в кровле - 9,9 МПа), а в точках концентрации - тху. Максимальные смещения граней вмещающего блока квершлага: и = 15,6 мм, V = -1,22 мм, ш = -13,57 мм). Коэффициент запаса прочности имеет значения: 1,84-33,4.

Нас интересует итоговое поле напряжений, возникшее в результате действия всех факторов: тяготение, тектоника, выработка. Представляют интерес смещения точек от влияния только выработки (Дв). При итоговом смещении узла Д очевидно имеет место:

Дв = Д - Днм. (9)

С учетом табл. 13, 14, 15 согласно (9) рассчитано смещение точки измерения от влияния выработки, табл. 14.

Знаки смещений в табл. 16 показывают следующее влияние выработки в точке измерения: для квершлага - малое выпучивание на выработанное пространство, малое поднятие и малое продольное сжатие; для штрека - значительное выпучивание на выработанное пространство, малое опускание и продольное растяжение. Указанное растяжение в горизонтальной плоскости в точке измерения штрека обусловило снижение на стенке величин нормальных напряжений оу, стг, табл. 15.

В результате оценки напряженно-деформированного состояния массива с учетом тектонических напряжений в массиве методом конечных элементов были полученный следующие результаты:

• Получены аналитические формулы расчета горизонтальных напряжений нетронутого массива при действии в массиве сил тяжести и тектоники.

• Получены аналитические формулы для расчета главного вектора тектонических напряжений по значениям его компонент, направленным по осям двух горизонтальных выработок в массиве.

• Численное значение главного вектора тектонических напряжений использовано для расчета НДС других выработок данного месторождения, а аналитические зависимости применимы к аналогичным исследованиям других месторождений.

• Сравнение табл. 7 и 12 показывает, что добавление силы тектоники изменяет в нетронутом массиве оба горизонтальных напряжения, а вертикальные напряжения сохраняются (эта картина меняется в массиве с выработкой). При этом появляются смещения по каждой из трех координат, а распор от тектонической силы уменьшает вертикальное смещение, действуя в направлении свободной поверхности.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

• Получены аналитические формулы расчета горизонтальных напряжений боковой зоны массива с выработкой при действии в массиве сил тяжести и тектоники.

• Проведение выработки существенно изменяет поле напряжений вблизи ее границ. В зависимости от направления оси выработки к направлению главного вектора тектоники максимальными нормальными напряжениями являются осевые (квершлаг) или поперечные (штрек). Выработка на напряжения влияет следующим образом: стх возрастает в кровле квершлага 1,43 раза, а штрека 1,85 раза, в подошве квершлага убывает в 1,58 раза, а штрека возрастает 1,06 раз и разгружается на стенках, сту разгружается в подошве и кровле, на стенке квершлага возрастает в 1,11 раза, а штрека убывает в 1,82 раз, а вдали от стенки не меняется, стг в кровле квершлага снижается в 1,07 раза, а в штреке возрастает в 1,08 раз, в подошвах убывает - в 1,19 раз и в стенках убывает в квершлаге в 1,11 раза , а в штреке 1,69 раз. Угловые точки подошвы и кровли выработок являются концентраторами напряжений. Коэффициенты концентрации относительно нетронутого массива максимальны в подошве штрека и составляют соответственно по осям х = 2,9; у = 3,6; г = 2,0. Максимальные касательные напряжения соответствуют т^ для угловых точек сечения - до 15,2 МПа в подошве штрека.

• Влияние выработки на смещения выражается в следующем: для квершлага - малое (до 1 мм) выпучивание на выработанное пространство, малое поднятие и малое продольное сжатие; для штрека - значительное (7,7 мм) выпучивание на выработанное пространство, малое опускание и малое продольное растяжение.

• Минимальный запас прочности п = 1,7 соответствует квершлагу.

_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арипова Ф.М. Физико-механические свойства горных пород некоторых месторождений Средней Азии. - Ташкент: Фан, 1977. - 211 с.

2. СОБМОБ/МэгкБ - система конечно-элементного анализа, интегрированная в среду трехмерного проектирования SolidWorks для машиностроения. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_

Рахимов Вахоб Рахимович - доктор технических наук, профессор, академик АНРУз, Казаков Азиз Нигманович - ассистент,

Ташкентский государственный технический университет им. А.Р. Беруни, Узбекистан, e-mail: [email protected].

UDC 622.834

FINITE ELEMENT ANALYSIS OF STRESS-STRAIN STATE OF ROCKS, CONSIDERING TECTONIC STRESSES

Rahimov V.R., Doctor of Technical Sciences, Professor, Academician of AS RUz, Kazakov A.N., Assistant,

Tashkent State Technical University named after A.R.Beruni, Uzbekistan, e-mail: [email protected].

Analytical calculations of stress-strain state of highly tectonically active deposits using the finite element method are presented, and the orientation of principal tectonic stresses is found. The stress-strain state was estimated in host rocks of the Kyzylmasai Mine, in the vicinity of an isolated hip-roof mine working; the calculated stress-strain state was compared with the experimental data on stresses in two mine workings: crossdrift N° 2 and drift 10b. The article presents the analytical models of the crossdrift and drift, the diagrams of stresses and displacements measured in the sections of the crossdrift and drift, and the data obtained at a measurement point. The author has derived analytical formulas to calculate horizontal stresses in an intact rock mass under action of gravity and tectonics.

Key words: rock mass stress-strain state, rocks, crossdrift, drift, tectonic stress, mine working axis, goaf.

REFERENCES

1. Aripova F.M. Fiziko-mekhanicheskie svoistva gornykh porod nekotorykh mestorozhdenii Srednei Azii (Physico-mechanical properties of rocks in some deposits in Central Asia), Tashkent, Fan, 1977, 211 p.

2. COSMOS/Works - sistema konechno-elementnogo analiza, integrirovannaya v sredu trekhmernogo proektirovaniya SolidWorks dlya mashinostroeniya (COSMOS/Works - finite element analysis system integrated in the 3D SolidWorks environment for the machine industry).

A

УМНАЯ КНИГА - ПРЕДМЕТ ПЕРВОЙ НЕОБХОДИМОСТИ

СПАСЕНИЕ УТОПАЮЩИХ - ЧЬЕ ЭТО ДЕЛО?

Многие издатели уверены, что находятся в безвыходном положении, и ждут помощи от сильных мира сего.

Обычно в кризис любой бизнесмен ищет возможности изменения номенклатуры выпускаемых товаров, повышения качества, снижения цен, улучшения сервисных функций. Если же все оставить без изменений и ждать конца кризиса, то, скорее всего, фирма разорится раньше окончания этого кризиса.

Чем же может небольшая общественная организация (АСКИ) помочь своим членам? Издателям необходимо сообща разработать несколько вариантов стратегий книгоиздания, сформулировать издательскую политику по разным направлениям, наладить кооперацию и коммутацию совместной деятельности, организовать консолидированные выступления в СМИ. Издателям, особенно начинающим, необходимы подсказки в отношении определения спроса на отдельные виды книг, границ ценообразования, рыночной конъюнктуры. Сказанное справедливо для всех видов издательской деятельности.

А вот в малотиражном специальном книгоиздании дела обстоят сложнее. Здесь и до кризиса были разорения, утечка квалифицированных кадров, изменение основных направлений деятельности. Все труднопреодолимые проблемы специального книгоиздания накладываются на непонимание издателей таких книг своего места в общей системе, отсутствие творческого подхода к ремеслу и внятной издательской политики. Естественно, это мешает росту авторитета в отрасли и в стране в целом.

Продолжение на с. 188

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.