Лавриков С.В.   Ревуженко А.Ф.   Микенина О.А.  

Моделирование процессов упругопластического деформирования и устойчивости структурно-неоднородного горного массива

Докладчик: Лавриков С.В.

На основе общей концепции горной породы как среды с внутренними источниками и стоками энергии формулируется двухмасштабная математическая модель горного массива, обладающего внутренней структурой. Формулируются уравнения связывающие компоненты тензоров деформаций и напряжений на каждом масштабном уровне, а также уравнения связи между масштабными уровнями. В модели на микромасштабном уровне учтены пластическое межзеренное скольжение с учетом разупрочнения и анизотропия горного массива. Формулируются определяющие уравнения, связывающие приращения осредненных макроперемещений и макронапряжений. Коэффициенты модели зависят от свойств среды на микроуровне, параметров разупрочнения и анизотропии массива.
На основе разработанной модели получено численное решение задачи о деформировании структурно-неоднородного горного массива в окрестности горизонтальной протяженной выработки. Показано, что в массиве в процессе нагружения образуются зоны разупрочнения и зоны потери сдвиговой прочности. Строятся изолинии напряжений и деформаций. В зависимости от параметра разупрочнения процесс деформирования может носить как устойчивый, так и неустойчивый характер. В последнем случае в массиве наблюдается неконтролируемое динамическое высвобождение накопленной упругой энергии.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 10-05-91002) и Сибирского Отделения РАН (интеграционный проект № 69).


К списку докладов