Паспорт устойчивости горной выработки: статика и кинетика

Abstract

Рассмотрена эволюция системы знаний в горной геомеханике от ползучего эмпиризма до современных математических моделей. Предложена последовательность решения геомеханических задач по прогнозу и обеспечению устойчивости горной выработки (ГВ). С общих позиций теории упругости изучена задача статики о напряжённо-деформированном состоянии (НДС) вокруг ГВ. Введён интегральный безразмерный параметр — локальный нормированный критерий разрушения ω* (ЛНКР). Впервые установлено несколько принципиально различных механизмов разрушения породного контура в зависимости от ЛНКР. Дан алгоритм построения паспорта устойчивости ГВ. Впервые поставлена и сформулирована задача кинетики изменения устойчивости пород и параметров движения фронта хрупкого разрушения, что позволяет перейти к решению нового класса задач горной геомеханики.

Розглянуто еволюцію системи знань у гірській геомеханіці від повзучого емпіризму до сучасних математичних моделей. Запропоновано послідовність вирішення геомеханічних завдань щодо прогнозу та забезпечення стійкості гірничої виробки (ГВ). Із загальних позицій теорії пружності вивчено задачу статики про напружено-деформований стан (НДС) навколо ГВ. Введено інтегральний безрозмірний параметр — локальний нормований критерій руйнування ω* (ЛНКР). Вперше встановлено кілька принципово різних механізмів руйнування порід в залежно- сті від ЛНКР. Дано алгоритм побудови паспорта стійкості ГВ. Вперше поставлено і сформульовано проблему кінетики зміни стійкості порід і параметрів руху фронту крихкого руйнування, що дозволяє перейти до вирішення нового класу завдань гірської геомеханіки.

The evolution of knowledge system in rock geomechanics from creeping empiricism to the modern mathematical models is studied. The sequence of solving the geomechanical problems offers on prediction and providing the stability of mine working (MW). From general positions of the elasticity theory, the task of statics about the stress-strain state (SSS) around MW is studied. An integral dimensionless parameter — local rationed criterion of destruction ω* (LRCD) is introduced. For the first time some fundamentally different mechanisms of destruction of rock contour MW depending on LRCD were set. The algorithm to construct the passport of MW stability is given. There have been newly set and defined the problem of kinetics of changing the stability of rocks and parameters of motion of the front of fragile destruction, which allows passing to the decision of a new class of tasks of mining geomechanics.