РАСЧЕТ ПАСПОРТА ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД, НАХОДЯЩИХСЯ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ МАССИВА, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРИТЕРИЯ ХУКА-БРАУНА И ПРОГРАММЫ ROCDATA

Представлена методика построения паспорта прочности горных пород, находящихся в естественных условиях массива, и анализа их физико-механических свойств с использованием программы RocData. Проанализированы исходные параметры критерия Хука-Брауна, даны их численное количественное и качественное определение на основе классификационных таблиц и диаграмм Эверта Хука и назначение. Критерий устанавливается на основе определения физико-механических свойств интактных горных пород и дальнейшим вводом трех факторов, ухудшающих эти свойства на основе характеристик нарушенности массива. В процессе моделирования свойства ненарушенного массива поэтапно подвергаются внешним воздействиям природного и техногенного происхождения. В результате снижаются прочностные свойства горных пород, изначально учтенные в критерии (предел прочности на одноосное сжатие ненарушенной породы σ, геологический индекс прочности GSI, параметр ненарушенной горной породы mi, коэффициент техногенной нарушенности массива D и модуль деформации Ei), и становятся максимально близкими к свойствам массива горных пород в естественных условиях. Даны результаты расчета физико-механических свойств и построения паспорта прочности вмещающей горной породы Таймырского рудника габбро-долерита для естественных условий массива, с учетом его геологических и структурных особенностей. Определены эквивалентные параметры Кулона-Мора (сцепление с' и угол внутреннего трения ϕ'), прочностные свойства пород в массиве (прочность на растяжение, одноосное сжатие и объемное сжатие), модуль деформации, определен тип разрушения массива по линии Можи.

Ключевые слова

Паспорт прочности, критерии прочности Хука-Брауна и Кулона-Мора, геологический индекс прочности (GSI), главные, касательные и нормальные напряжения, массив горных пород, габбро-долерит.

Номер: 12
Год: 2018
ISBN:
UDK: 622.272
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-12-0-92-101
Авторы: Хажыылай Ч. В., Еременко В. А., Косырева М. А., Янбеков А. М.

Информация об авторах: Хажыылай Чодураа Владимировна (1) — студент, e-mail: chod.872198@mail.ru, Еременко Виталий Андреевич — доктор технических наук, профессор РАН, директор научно-исследовательского центра «Прикладная геомеханика и конвергентные горные технологии» МГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: prof.eremenko@gmail.com, Косырева Марина Александровна (1) — студент, e-mail: marinkosyreva@gmail.com, Янбеков Амир Маратович (1) — студент, e-mail: yanbekov@mail.ru, 1) Российский университет дружбы народов, Департамент недропользования и нефтегазового дела Инженерной академии РУДН.

Библиографический список:

1. Еременко В. А.Айнбиндер И. И.Пацкевич П. Г.Бабкин Е. А. Оценка состояния массива горных пород на рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 1. — С. 5—17.

2. Лушников В. Н.Сэнди М. П.Еременко В. А.Коваленко А. А.Иванов И. А. Методика определения зоны распространения повреждения породного массива вокруг горных выработок и камер с помощью численного моделирования // Горный журнал. — 2013. — № 12. — С. 5—17.

3. Протосеня А. Г.Вербило П. Э. Оценка прочности блочного массива методом численного моделирования // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2016. — № 4. — С. 47—54.

4. Bahrani N., Hadjigeorgiou J. Influence of Stope Excavation on Drift Convergence and Support Behavior: Insights from 3D Continuum and Discontinuum // Models Rock Mechanics and Rock Engineering. 2018. pp. 1—19.

5. Paul A., Murthy VMSR., Prakash A., Singh AK. Estimation of rock load in development workings of underground coal mines. A modified RMR approach current science, 114(10), 2018. pp. 2167—2174.

6. Зерцалов М. Г. Геомеханика. — М.: НИУ МГСУ, 2015. — 105 с.

7. Hoek E., Carter TG, Diederichs MS. Quantification of the Geological Strength Index Chart. 2013.

8. Hoek E., Martin CD. Fracture initiation and propagation in intact rock . A review // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering xxx (2014) 1—14.

9. Barton N. Application of Q-System and Index Tests to Estimate Shear Strength and Deformability of Rock Masses. Workshop on Norwegian Method of Tunneling. New Delhi, 1993. pp. 66—84.

10. Кузьмин Е. В.Святецкий В. С.Стародумов А. В.Иоффе А. М.Величко Д. В. Определение параметров геомеханического состояния породного массива на контурах выемочных камер // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — № 12. — С. 177—186.

11. Shahi Sooq H., Shahbazi K. The best failure criteria with an analytical model for underbalanced drilling. 2013.

12. Еременко В. А.Айнбиндер И. И.Марысюк В. П.Наговицин Ю. Н. Разработка инструкции по выбору типа и параметров крепи выработок рудников Талнаха на основе количественной оценки состояния массива // Горный журнал. — 2018. — № 10.

13. Неугомонов С. С.Волков П. В.Жирнов А. А. Крепление слабоустойчивых пород усиленной комбинированной крепью на основе фрикционных анкеров типа СЗА // Горный журнал. — 2018. — № 2. — С. 31—34.

14. Зубков А. А.Латкин В. В.Неугомонов С. С.Волков П. В. Перспективные способы крепления горных выработок на подземных рудниках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — СВ S1-1. — С. 106—117.

15. Калмыков В. Н.Волков П. В.Латкин В. В. Обоснование параметров сталеполимерной анкерной крепи при проведении опытно-промышленных испытаний в условиях Сафьяновского подземного рудника // Актуальные проблемы горного дела. — 2016. — № 2. — С. 27—35.

16. Калмыков В. Н.Латкин В. В.Зубков А. А.Неугомонов С. С.Волков П. В. Технологические особенности возведения усиленной комбинированной крепи на подземных рудниках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — СВ 15. — С. 63—69.

17. Мясков А. В. Методологические основы эколого-экономического обоснования сохранения естественных экосистем в горнопромышленных регионах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 1 — С. 399—401.

18. Мясков А. В. Современные эколого-экономические проблемы недропользования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — № 2 — С. 157—160.

19. Timonin VV., Kondratenko AS. Process and measuring equipment transport in uncased boreholes // J. Min. Sci. 2015. Vol. 51. No 5, pp. 1056—1061.

20. Еременко В. А. Курсы подготовки геомехаников (геотехников), геологов и горных инженеров по программам Map3D и Rocscience (Dips, RocData, Unwedge) // Горный журнал. — 2018. — № 2. — 2 с.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.