Структура математической модели горного давления, сравнение расчетных данных с результатами измерений

16.03.2020

Попытки получить представление о распределении давления на пласт и закладочный массив привели к созданию математической модели, позволяющей рассчитывать перераспределение горного давления.

Исследуемый участок породного массива представляют в виде пространственной прямоугольной решетки (метод конечных элементов), содержащей 50x50x30 узловых точек. Горизонтальные и вертикальные расстояния между узловыми точками выбирают произвольно, например 10 м по горизонтали и 8 м по вертикали, и таким путем устанавливают размеры исследуемого участка породного массива (в данном случае 500х300х40 м). Чем меньше размеры такого участка, тем детальнее могут быть учтены особенности распределения горного давления.

В дальнейшем математическая модель подверглась дальнейшему совершенствованию в следующих направлениях;

- введения различных способов управления кровлей с нелинейными характеристиками усадки материала, заполняющего выработанное пространство;

- принятия неодинаковых модулей упругости для различных породных слоев;

- программирования так называемой «динамической выемки» (при незначительных изменениях положения очистного забоя заново вычисляются только последние шаги итерации);

- получения в качестве результатов расчетов изображения в трехмерном пространстве;

- получение изображений в виде диаграмм изобар.

Таким образом, модель была превращена в универсальное средство, позволяющее исследовать распределение горного давления в крупных блоках породного массива. Проверка результатов расчетов непосредственными измерениями горного давления весьма затруднительна, но хорошую их корреляцию с наблюдаемыми в шахте проявлениями горного давления (рис. 1.11) можно рассматривать как надежное подтверждение достоверности расчетов. Некоторые отклонения от наблюдающихся в действительности взаимосвязей между рассчитанным давлением и конвергенцией (например, при подработке узкого целика, идущего параллельно линии лавы, при небольшой мощности междупластья) дают основание проводить дальнейшие исследования, направленные на изучение причин подобных отклонений: определение их количественной оценки и приспособления расчетных параметров к таким особым условиям.

Доказанные к настоящему времени существенные преимущества математической модели по сравнению с другими методами расчета (например, независимость от неприемлемого для породного массива принципа суперпозиции и поэтому возможность рассчитывать распределение горного давления при взаимодействии сложных по конфигурации выработанных пространств и очистных забоев на шести пластах) подтверждаются широким практическим применением рассматриваемого метода для решения различных задач при проектировании горных работ.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна