Авторы: А.С. Лисковец, В.П. Тациенко, И.А. Ермакова

Название статьи: Применение метода конечных элементов для расчета подготовительной выработки с арочной крепью и тампонажем закрепного пространства

Год: 2025, Номер: 6, Страницы: 84-93

Отрасль знаний: 2.8.6. Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Индекс УДК: 622.2

DOI: 10.26730/1999-4125-2025-6-84-93

Аннотация: При использовании арочной металлической рамной крепи возникает необходимость установки рамных ограждений. Одним из перспективных способов заполнения пустот за рамной (арочной) крепью и создания межрамного ограждения, а также обеспечения полного контакта крепи с массивом горных пород является тампонаж закрепного пространства. Существующие методики аналитических расчетов напряженно-деформированного состояния (НДС) горных выработок рассматривают упрощенные постановки задач: выработки имеют круговую или эллиптическую форму, массив горных пород представлен однородной и изотропной средой. Для полного учета горнотехнических и горно-геологических условий проведения выработки, а также наличия тампонажного слоя предлагается использовать метод конечных элементов. В работе исследовано НДС подготовительной выработки, закрепленной арочной крепью с тампонажем закрепного пространства. Расчетная область в плоском поперечном сечении выработки включает в себя угольный пласт, породные слои, выработку с арочной крепью и тампонажным слоем. Обоснованы граничные условия и условия нагружения расчетной области. Выбрана сетка конечных элементов и их число, позволяющее рассчитывать напряженное состояние пород, крепи и тампонажного слоя с погрешностью менее 1%. Оценка прочности породных слоев, угольного пласта, тампонажного слоя и крепи проведена по критерию Мора, на основе которого выделены зоны разупрочнения. Полученные результаты позволяют установить нагрузку на крепь для проведения ее полного расчета, а также определить необходимую прочность на одноосное сжатие тампонажного слоя для сохранения его прочности.

Ключевые слова: арочная крепь тампонажный слой давление на крепь метод конечных элементов

Дата получения: 14.05.2025

Дата одобрения: 15.11.2025

Дата опубликования: 22.12.2025

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ