Наукове видання

Шашенко О. М.
Тулуб С. Б.
Сдвижкова О. О.

Деякі задачі
статистичної
геомеханіки

Geomexanika

Ш32

Шашенко О. М. та ін.
Деякі задачі статистичної геомеханіки / О. М. Шашенко,
С. Б. Тулуб, О. О. Сдвижкова.— К.: Універ. вид-во «Пульсари», 2002.— 304 с.: іл.— Рос.

ISBN 966-7671-34-8

У книзі подано результати досліджень стійкості підземних виробок, розглянуто задачі оцінювання міцності масиву порід, викладено принципи оптимального проектування виробок, наведено ймовірнісні критерії оцінювання витрат корисних копалин. Розрахована на проектувальників, які займаються питаннями стійкості підземних виробок.

ББK 33.1


У книзі подано результати досліджень стійкості підземних виробок та масиву порід на основі застосування методів теорії ймовірних функцій. Розглянуто задачі оцінювання міцності статистично неоднорідного  масиву порід. Розроблено і проаналізовано ймовірнісну модель видовженої виробки, розташованої в зоні впливу очисних робіт та поза нею. Подано критеріальну оцінку стійкості виробок в умовах здимання порід підошви. Викладено принципи оптимального проектування видовжених виробок з урахуванням витрат наступних років, а також методи розрахунків ціликів з випадковим окресленням контуру при камерних системах розробки.
Наведено ймовірнісні критерії оцінювання витрат корисних копалин (вугілля) при розробці родовищ підземним способом.
Розрахована на інженерів-проектувальників, наукових співробітників, які займаються питаннями стійкості підземних виробок. Може бути корисна викладачам та аспірантам гірничих вузів.
 

The results of investigation of underground workings and rock mass stability on the basis of using the methods of random function theory are given. The strengthening assessment tasks of statistically heterogeneous rock mass were examined. The probability model of an extended working located inside and outside the zone of mining influence was designed and analyzed. The assessment of workings stability in the conditions of the swelling soil is given. The principles of optimal design of workings taking into consideration future expenses are described. The methods of calculator pillars with random contour outline in chamber working systems are described. The probability assessment criteria of minerals loss (coal loss) at underground mining are proposed.
The book is for engineers, designers and researchers who deal with the problems of underground workings stability. At can be used by teachers and post-graduate students of mining educational establishments as a textbook.


СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ   ……9

Глава 1
МЕТОДЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ В ПРИЛОЖЕНИИ К ЗАДАЧАМ ГЕОМЕХАНИКИ   ……11
1.1. Учет неопределенности в задачах геомеханики  ……11
1.2. Основные сведения из теории случайных функций  ……14

Глава 2
   СТРУКТУРА И ПРОЧНОСТЬ НЕОДНОРОДНОГО  ПОРОДНОГО МАССИВА  …… 23
2.1. Прочность и разрушение горных пород в сложном напряженном состоянии  …… 26
2.2. Количественная оценка структурно-механического ослабления породного массива  ……44
2.2.1. Вероятностные модели прочности массива при различных  предположениях о  распределении предела
прочности породных образцов на одноосное сжатие  ……48
2.2.2. Учет макродефектов в вероятностной модели прочности породного массива  ……62

Глава 3
УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ ПОРОДНОГО МАССИВА В ОКРЕСТНОСТИ
ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК  …… 71
3.1. Упругопластическая задача в механике горных пород  ……71
3.2. Структурно-механическая модель гетерогенного породного массива …… 73
3.3. Упругопластическое равновесие породного массива, ослабленного длинной
горизонтальной выработкой …… 77
3.3.1. Выработка, пройденная в негидростатически сжатом породном массиве (1) …… 78
3.3.2. О распределении напряжений в нетронутом породном массиве ……84
3.3.3. Упругопластическая устойчивость  гидростатически сжатого структурно неоднородного породного
массива, ослабленного выработкой кругового очертания …… 86
3.4. О величине нагрузки на крепь горизонтальных выработок угольных шахт Центрального
и Западного Донбасса…… 93

Глава 4
УСТОЙЧИВОСТЬ ОДИНОЧНЫХ ПРОТЯЖЕННЫХ ВЫРАБОТОК В УСЛОВИЯХ СЛУЧАЙНОГО
ВНЕШНЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ……115
4.1. Структура вероятностной модели горной выработки …… 115
4.2. Количественная оценка устойчивости протяженной горной выработки в условиях случайного воздействия
внешних факторов……117
4.3. Практическое приложение аналитических зависимостей …… 131
4.4. Методика определения неизвестных моментов статистического распределения и расчета параметров
рамной крепи ……138

Глава 5
УПРУГОПЛАСТИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ОДИНОЧНЫХ ВЫРАБОТОК
В НЕОДНОРОДНОМ ПОРОДНОМ МАССИВЕ ……151
5.1. Исследование процесса пучения горных пород на моделях из эквивалентных материалов
и в натурных условиях …… 152
5.1.1. Параметры и методика физического моделирования ……152
5.1.2. Закономерности деформирования массива в окрестности моделируемых  выработок……154
5.1.3. Натурные исследования ……158
5.2. Упругопластическая устойчивость породного массива в окрестности одиночной
горизонтальной выработки……161
5.3. Вероятностная оценка устойчивости выработок в условиях пучения пород почвы…… 175
5.4. Прикладные задачи прогнозирования и обеспечения устойчивости выработок
в условиях пучения пород почвы……185

Глава 6
   ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ  ВЫРАБОТОК С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ  СЛУЧАЙНЫХ ФАКТОРОВ ……205
6.1. Оптимальное проектирование протяженных выработок, расположенных в  неоднородном
породном массиве ……205

Глава 7
УСТОЙЧИВОСТЬ ВЫРАБОТОК В УСЛОВИЯХ ВЛИЯНИЯ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА……217
7.1. Общие предпосылки для выбора вероятностного критерия оценки устойчивости выработки ……217
7.1.1. Вероятностная трактовка зоны разрушения вокруг выработки……224
7.1.2. Выбор количественного показателя состояния выработки при различных способах ее охраны ……229
7.2. Количественная оценка устойчивости подготовительных выработок для типичных схем охраны ……234
7.2.1. Алгоритм метода граничных элементов применительно к поставленной задаче …… 234
7.2.2. Выполнение расчетов и анализ результатов…… 239

Глава 8
ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ В РАСЧЕТАХ ЦЕЛИКОВ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КАМЕРНЫХ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ ……249

Глава 9
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОТЕРЬ НА СЛОЖНЫХ  КОНТУРАХ ОТРАБАТЫВАЕМЫХ
ПЛАСТОВ……269
9.1. Вероятностные критерии оценки влияния  геологических факторов на величину потерь…… 269
9.2. Методика прогнозирования потерь на контурах отрабатываемых пластов ……279

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……293

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……294



Редактор С. В. Цушко
Художнє оформлення та макет
Н. В. М’ясковської, О. С. Тичиніної
Верстка С. П. Нікіфорова
Коректор С. М.  Кирпа
Палітурні роботи виконали:
Н. В. Гнатюк, Т. Ю. Замішайло, Я. П. Намака

Pulsary shop
E-mail: mail@pulsary.com.ua

Last updated: 02-04-2002.

© Pulsary,  2002