Назимко В.В. Опыт использования пакета FLAC3D для исследования устойчивости подготовительной выработки

ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПАКЕТА FLAC3D ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ

Назимко В.В.

Авторы:

Назимко В.В.,  д-р техн. наук, профессор

(ИФГП НАН Украины)

УДК 622.023.23:539.3

Язык: Украинский

Аннотация.

Описан опыт использования пакета FLAC3D для геомеханического моделирования сдвижений массива вокруг подготовительной выработки в сложных горно-геологических и горнотехнических условиях. Пакет учитывает начальное состояние системы, имеет большой набор моделей прочности, которые могут применяться для моделирования необратимых сдвигов массива горных пород вокруг подготовительной выработки. Наиболее подходящими являются следующие модели: модель Кулона-Мора, которая представляет механизм разрушения горных пород в виде среза; модифицированная модель Кулона-Мора, которая учитывает анизотропную пластичность, обусловленную наличием плоскостей ослабления массива с определенной ориентацию в пространстве; модель отвердевающих/разупрочняющихся пород, которая учитывает нелинейное разупрочнение пород на основе вариации параметров модели Кулона-Мора (сцепления, угла внутреннего трения, угла дилатансии и предела прочности на растягивание) как функции девиаторных пластических деформаций; а также модель Хоека-Брауна, которая инкорпорирует правило пластичности, варьирующее в зависимости от уровня всестороннего сжатия. FLAC3D имеет встроенный программный язык FISH, который позволяет пользователям расширять возможности пакета, создавать собственные переменные и новые функции, и практически неограниченно добавлять свои совершенствования.

Ключевые слова: подготовительная выработка, горное давление, необратимые сдвижения массива, компьютерное моделирование.

Список литературы:

1.Геомеханика взаимодействия элементов системы «породный массив-выемочная выработка-охранная конструкция» / В.И. Бондаренко, И.А. Ковалевская, Г.А. Симанович [и др.] – Днепропетровск: Системные технологии, 2007. – 209 с.

2. Reddy, J.N. (2006), An Introduction to the Finite Element Method (Third ed.). - New York, McGraw-Hill.

3. Zienkiewicz, O.C., Taylor R.L. and  Zhu J.Z. (2005). The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals (Sixth ed.). Berlin, Butterworth-Heinemann.

4. Katsikadelis, J.T. (2012), Boundary Elements Theory and Applications, Amsterdam: Elsevier.

5. Olver, P. (2013). Introduction to Partial Differential Equations, Dresden, Springer Science & Business Media.

6. Cundall, P. A. (2007). Distinct Element Models of Rock and Soil Structure, in Analytical and Computational. Methods in Engineering Rock Mechanics – Part. 4, pp. 129-163. E. T. Brown, ed. London: Allen & Unwin.

7. Rose, B., Andrieux, P. P., O’Connor, C. P. and Verreault, M. (2011), A Systematic Approach to Rock Mechanics Challenges at Xstrata Zinc Brunswick Mine, in Continuum and Distinct Element Numerical Modeling in Geomechanics 2011 (Proceedings of the Second International FLAC/DEM Symposium, Melbourne, Victoria, Australia, February 2011), pp. 49-57. D. Sainsbury et al., Eds. Melbourne: Itasca Australia Pty., Ltd.

8. Ivars, M. and Cundall, P. A. (2011), The Synthetic Rock Mass Approach for Jointed Rock Mass Modelling,” Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 48, 219-244.

9. FLAC3D (2008), Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions. Online Manual. Minneapolis, Itasca.

Об авторах:

Назимко Віктор Вікторович, доктор технічних наук, професор, провідний науковий співробітник відділу проблем розробки родовищ корисних копалин Інституту фізики гірничих процесів Національної академії наук України (ІФГП НАНУ), Дніпропетровськ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.