Введение к работе
Актуальность темы.' Уникальные и богатые минеральные ресурсы Казахстана, являясь одной из основних доходных статей национального бюджета республика» способны в перспективе привлечь дополнительные иностранные инвестиции. Однако любые проекты, связанные с расширением У2» депствукщи ила проектирование?.! новых горных предприятий, требуют детальной геомохшшческой проработки. Такім образом, предотавдяется чрезвычайно важным иметь эффективные методы анализа а прогнс^а состояния горных пород в окрестности выработок различного назначеная. В этой связи создание и совершенствование нэтодоз анализа напряжений и смещений совместно о их визуализацией явдптаоа одиама из основных шагов, которые необходимо сделадь дая ойаспоченга Еозиокности проведения надежных и опера-їішнцд ГФшахкгаческаз оценок. Недостаток реоурсов на приобретение современной быотродействующей вычислительной технику заставляет работать на тех компьютерах, которые еоть в наличии, но вместе о тем, разрабатываемые методы долены обеспечивать еффективное решение геомеханических проблем. Таким образом, создание численных методов геомеханики о более развитыми аналитическими возможностями, ос_;ершенствование итерационных методов решения, которые способствуют сокращению времени вычисление и рациональному использованию оперативной памяти компьютера и проведение непосред-'отвенно самих расчетов, являются актуальными проблемами.
Цель работы состоит в разработке расчетных схем метода граничных элементов, которые обеспечивают возможность проведения надежных и оперативных геомехаїшческих оценок напряженно-деформиро-ванного состояния горного масоива в непосредственной близости от сложных, геомеханических конструкций, каковыми являются сопряжения
- 4 -выработок, при минимальных затратах на проведение вычислений.
Основная идея работы состоит ь том, чтобы путем сокращения численных операций в расчетных схемах на базе предлагаемых новых аналитических функций влияния в методе граничных элементов в анизотропной среде и применения схемы гибкого численного .интегриро-' Еания сосредоточенных- нагрузок на граничных элементах при решении т'чэхмерных задач достичь поставленную цель.
Научные положения, защищаемые в работе :
-
Аналитические функции влияния для определения напряжений и смещений в однородной, бесконечной, анизотропной упругой среде от действия полиномиально-распределенных нагрузок на плоском бесконечном элементе лентообразной формы позволяют создавать вычислительные схемы на базе метода граничных элементов с более развитыми аналитическими возможностями и решать задачи для условий обобщенно плоской деформации.
-
Схема гибкого численного интегрирования сосредоточенных нагрузок при решении трехмерных задач итерациями в методе граничных элементов позволяет определить напряженно-деформированное состояние горного массива в окрестности елокных геомеханических конструкций с заданной точностью при минимальных затратах времени на проведение расчетов.
-
Концентрация напряжений на породных стенках пересекающихся выработок существенно зависит от угла сопряя<ения и. длины дополнительной выработки, а таюке ^т распределения давления б нетронутом массиве: коэффициенты концентрации в целиках и на стенках основной выработки при преобладающем вертикальном давлении равны 1.4; при преобладающем .горизонтальном давлении - 0.9 и 1.0, соответственно.
' Научлая потягала:
-
Иепользовашэ йпаліточеоівз функций для определения нап-ряхкияй п смзцонпл п расчотша схемах метода граїшчшд Элементов позволяв* решать задачи обойдэшой плоской деформации с трех-морпша гранпчншн уоховигла п уяругоЗ анизотропией массшза обце-го вида.
-
Граппчпнз элемента о ргвяс::зрниі, лштойшзл л параболическим распределенном narpysei: ногу? бить получонн как частино случен пряп5ДС1пш2'а работа формул.
. 3. Рпзработспяйз гсЗЯйз ессиа численного іштогрнроваїшя обе-сдгсиЕзез? прэзэдзйгэ erajzaa напряженного состояния пород в окре-сісзгл езроогікетзеа ктгійатои о е'шголєшієм размеров и форм зон r,cr;;5sr?^ZJ сс^г^^З о щякаггуряом масешзо іі целиках,'а такие о cr^.^strn:i3 гг^^гптзз яепцзэтрздпя напряжений для тіашчнщ
Доотс^ттаст^іипутаге^пола^їт^,.. нпволоп п іекомеїнацпй дно-оортаїтітсгтпе^рлботп пз?гітаргттгк?тся;- корректной постановкой задач; пргыезегясу Фуцдамгпгальшк паккоппй тсоряи упругости; иопользо-папггем сгоерзтачгет сбоиіоЕзяпіа п апроблровзптіх пичиедителышх методов; прсЕортгсЯ разрабомшпЕ: одгоратаоз и програш на тесто-виз сатачлд,
JE3I23S^ESILiI22in2?Ji. Еілтодпст. эй р-чботы заключается в разработка протяжного обеспечения для епгшіоа слоззшх гоомэхаш:-'чеегса ютетруїщіїй методом rpnmrnins олс-мсптой, а тают в опроде-леппп особзи:еоїсї1 :ганцсптрг;ц'.пі 1Г".прл:югей1 г га:рэстноети сопряжений наработок. Получснішо велгппш коо'М.'ніиоптов концентрація пащжкеїпгй могут бить нополь-лскіілі, nr.npr.uep, при разработки мероприятий по предотвр:;;::о!:1-:8 гО;:ішх ударом.
Pjj^j.^an-i.^JOsyjiLTuvqr;. Рийрзботкише автором теоретические
- б -
положения и' результаты практических расчетов использованы при проектировании подготовительных выработок на Западном Незказген-ском руднике АО "Жезказганцветмет".
