Федеральное агентство по образованию сибирское отделение российской академии наук администрация новосибирской области комиссия российской федерации по делам

Вид материалаДокументы

Содержание


Геомеханика и горное дело
Расчет напряженно-деформированного состояния массива горных пород над очистными выработками
Определение напряженно-деформированного состояния полуплоскости и её дефектности по данным измерения смещений на границе
Подобный материал:
1   ...   34   35   36   37   38   39   40   41   ...   44

ГЕОМЕХАНИКА И ГОРНОЕ ДЕЛО




МИКРОБНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ ЯКОВЛЕВСКОГО РУДНИКА (КМА) И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА БОГАТЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД И КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

И. В. Алексеев

Санкт-Петербургский государственный горный институт

им. Г. В. Плеханова (технический университет)

Богатые железные руды (БЖР) Яковлевского месторождения представляют собой элювиальные образования, связанные с формированием протерозойской латеритной коры выветривания. Химическое выветривание происходило при участии богатой микрофлоры, активная деятельность которой наблюдается и в настоящее время.

Доказано, что в пределах рудного тела Яковлевского месторождения существуют благоприятные факторы, способствующие развитию жизнедеятельности микроорганизмов (физико-химические, наличие источников питания и энергии, действие слабых магнитных полей, эксгаляция радона). Согласно проведенным микробиологическим исследованиям развиты как аэробные, так и анаэробные формы микроорганизмов. Выявлено и проанализировано более 40 видов микромицетов, установлена активная жизнедеятельность железобактерий, магнитобактерий, нитрифицирующих и сульфатредуцирующих бактерий, клостридий и актиномицетов, содержание которых достигает n·105 КОЕ в 1 г БЖР. При этом наибольшее количество бактерий зафиксировано в рудах со слизью, отобранных из плохо вентилируемых выработок. Изучено содержание микробного белка в различных типах БЖР – синьках и красках. Выполнена оценка влияния степени увлажнения БЖР и величины бактериальной массы на показатели их сопротивления сдвигу и, следовательно, на устойчивость в подземных выработках. Выявлены гетеротрофные бактерии, использующие для своего питания органические вещества, содержащиеся в бетоне. Мониторинг за микробиологической деятельностью показал ее активизацию в связи со снижением интенсивности проветривания подземных выработок, отмечено также развитие макроформ – базидиальных грибов, водорослей, и усиление процессов слизеобразования.

Контроль за микробной деятельностью и ее влиянием на формирование геоэкологической обстановки в подземных выработках рудника, изменением свойств БЖР и разрушением конструкционных материалов за счет биокоррозии дает возможность разработать мероприятия, направленные на повышение безопасности ведения горных работ.


Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, проф. Р. Э. Дашко

РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД НАД ОЧИСТНЫМИ ВЫРАБОТКАМИ

И. К.Белоусов

Институт горного дела СО РАН

Новосибирский государственный университет


С помощью метода расчета напряженно-деформированного состояния массива горных пород, основанного на однократном формировании матрицы жесткости расчетной системы, проведено моделирование процесса деформирования и разрушения подрабатываемой толщи пород. Целью решения задач о напряженно-деформированном состоянии массива горных пород в зонах подработки является оценка объемов возможных разрушений среды над выработанным пространством, прогноз деформаций налегающей толщи, в том числе и земной поверхности.

При недостаточном числе данных о строении налегающей толщи, ее механических параметрах правомерным является применение относительно простых моделей разрушения горных пород, позволяющих получить объективную оценку геомеханического состояния породного массива. В используемом методе расчета напряженно-деформированного состояния массива горных пород в области подработки учтены два основных фактора, определяющие характер деформирования сплошной среды: обрушение пород в выработанное пространство и их разрушение в зонах действия растягивающих напряжений.

Моделирование процесса обрушения подработанных пород в выработанное пространство и разрушения массива в зонах действия растягивающих напряжений базируется на методе начальных напряжений, позволяющем осуществлять итерационный процесс нахождения решения с неизменяемой матрицей жесткости расчетной системы, формируемой на первом шаге расчета. Расчеты показали сходимость данного итерационного метода и возможность получения с его помощью реально наблюдаемой картины деформирования и разрушения подработанных горных пород. Установлено, что определяющую роль в процессе формирования зон обрушения и разрушения, их развития над выработанным пространством имеет значения пределов прочности пород на растяжение.


Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. В. М. Серяков


ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛУПЛОСКОСТИ И ЕЁ ДЕФЕКТНОСТИ ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ НА ГРАНИЦЕ

Д. А. Вологин

Институт горного дела СО РАН

Новосибирский государственный университет


Традиционно для определения НДС массива пород ставится краевая задача (первая, вторая, третья). В то же время существуют такие ситуации, когда на одном и том же контуре становятся известными и вектор напряжений Коши, и вектор смещений. Оказывается, этой информации достаточно для того, чтобы найти НДС полуплоскости, определить её дефектность.

В работе строится аналитическое решение задачи в случае, когда полуплоскость свободна от напряжений и численно-аналитическое решение. Полученные решения сравниваются с известным. Определяются напряжения на бесконечности, приводящие к данным смещениям на границе, а также, находится имеющееся в полуплоскости отверстие. Здесь предполагается, что полуплоскость деформируется только упруго.


Научный руководитель - д-р физ.-мат. наук А. И. Чанышев