Геотехническое обоснование отработки залежей, ограниченных тектоническими нарушениями на основе применения конечно-элементного моделирования

DOI: http://dx.doi.org/10.30686/1609-9192-2018-5-141-107-110

М.А. Соннов, заместитель генерального директора ООО «Фидесис» (резидент Фонда «Сколково»)

А.Е. Румянцев, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., ООО «Институт Гипроникель»

А.В. Трофимов, канд. техн. наук, заведующий центром физико-механических исследований ООО «Институт Гипроникель»

В.Б. Вильчинский, канд. техн. наук, заведующий горной лабораторией ООО «Институт Гипроникель»

В статье описывается решение научно-практической задачи геотехнического обоснования отработки залежей, ограниченных тектоническими нарушениями на основе применения конечно-элементного моделирования. На основе моделирования в программном комплексе CAE Fidesys произведены расчеты для определения безопасных мест разрезки шахтного поля и направление движения очистных фронтов с учётом тектонических нарушений; необходимости создания защищённых зон и порядок, параметры и способ их создания; предварительные рекомендации об очерёдности отработки сближенных рудных тел по вертикали и в горизонтальной плоскости; пригодности слоевых и камерных систем разработки с закладкой для отработки данного участка месторождения. Для анализа НДС массива горных пород применен метод конечных элементов (МКЭ), т.к. он зарекомендовал себя, как надежный и доступный инструмент для осуществления моделирования подобных задач. Расчет производился в упруго-пластической постановке по модели пластичности Друкера-Прагера с упрочнением. Применение конечно-элементного моделирования в программном пакете CAE Fidesys, является весьма эффективным инструментом для оценки напряжений и деформаций, которые могут возникать в выработках на глубоких рудниках. Эта часть материала предоставляется за плату.

Ключевые слова: геотехника, геомеханика, напряжения, деформации, конечно-элементеое моделирование, CAE Fidesys, рудники, выработки, массив горных пород, трещиноватость, залежи, тектонические нарушения

Информационные источники:

1. Antonio Bobet Numerical methods in geomechanics. School of Civil Engeneerin, Purdue University, West Lafayette, IN, USA 2010.

2. Arun Sarathchandran. Three Dimensional Numerical modelling Of Coal Mine Roadways Under High Horizontal Stress Fields. CSM Project Dissertation 2014.

3. Davide Elmo, Doug Stead, Erik Eberthardt, Alex Vyazmensky. Applications of Finite/Discrete Element Modeling to Rock Engeneering Problems 2013.

4. L. Jing and J.A. Hudson, “Numerical Methods in Rock Mechanics”, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 39 (2002), pp. 409–427.

5. M. Sepehri, D.B. Apel, J. Szymanski. Full Three;dimensional Finite Element Analysis of the Stress Redistribution in Mine Structural Pillar. Powder Metallurgy and Mining 2013.

6. Mina Kardani. Large deformation analysis in geomechanics using adaptive finite element methods. The University of Newcastle 2012.

7. Писецкий В.Б., Лапин С.Э., Левин В.А., Горбунов В.А., Чевдарь С.М. О выборе критерия оценки риска потери состояния устойчивости горного массива по сей; смическим, аэрогазовым и геомеханическим данным / I международная научно; техническая конференция «Безопасность труда и эффективность производства горнодобывающих предприятий с подземным способом разработки». Екате; ринбург, 2016. С. 59–65.

8. Указания по безопасному ведению горных работ на Талнахском и Октябрьском месторождениях, склонных и опасных по горным ударам. Норильск Санкт; Петербург, 2015.

Журнал "Горная Промышленность" №5 (141) 2018, стр.107

У вас нет прав на просмотр этого материала. Доступ к нему осуществляется по подписке. Информацию по подписке можно получить здесь. Вот список подписок, которые позволяют просматривать эту статью:

2018 Онлайн 6 номеров (2700 руб.) - Войти и оплатить

2018 Онлайн + Печатная 6 номеров (6000 руб.) - Войти и оплатить

2018 №5 Онлайн (450 руб.) - Войти и оплатить

2018 №5 Онлайн + Печатная (1000 руб.) - Войти и оплатить