Газовая и волновая динамика - часть 27

3.

Андронов П. Р.

4.

Васильев А. А.

5.

Касьяненко Д. А.

6.

Левин С. В.

7.

Лукашин А. Ю.

8.

Максименко А. И.

9.

Марченков А. П.

10.

Нигматулин Т. Р.

11.

Нищев Д. Л.

12.

Однодворцева А. А.

13.

Паршин А. В.

14.

Пикулова Е. Н.

15.

Рогожин А. А.

16.

Смирнова Н. А.

17.

Трифонов А. В.

18.

Трофимов А. В.

19.

Филатов О. В.

20.

Хомичева С. Е.

21.

Чукин И. Ю.

1994 год

1.

Богомолов А. Н.

2.

Бучнева В. Ю.

3.

Гладышева Е. В.

4.

Гримза А. Ю.

5.

Губайдулин А. А.

6.

Дубровский Д. Е.

7.

Журавский И. С.

8.

Калинин О. В.

9.

Крылова С. В.

10.

Кульчицкая (Жильц-
ова) Н. Б.

11.

Кульчицкий А. В.

12.

Кутлярова Н. В.

13.

Кутнер О.

14.

Любимова Л. Р.

15.

Малинковская И. Ю.

16.

Мартинес А.

17.

Мошин А. Ю.

18.

Орешина И. В.

19.

Резник О. С.

20.

Федотов М. Л.

21.

Чкалов А. Н.

22.

Шендрик А. Г.

23.

Юришич И.

1995 год

1.

Бухалов Б. В.

2.

Зудин М. Ю.

3.

Кислова Н. В.

4.

Коломенская Е. В.

5.

Леванков И. В.

6.

Лесюк Е. В.

7.

Лим И. В.

8.

Сысоев П. В.

9.

Темненков К. Д.

10.

Чеботов В. И.

1996 год

1.

Анисов Э. Б.

2.

Баранов О. Ю.

3.

Басиева И. Т.

4.

Бушуев Б. Е.

5.

Воронин В. И.

6.

Гирич А. Л.

7.

Дзенкевич Д. А.

8.

Душнова К. И.

9.

Ем Р. К.

10.

Жариков П. А.

11.

Захаров О. Г.

12.

Зверев Н. Н.

13.

Зимаков А. Н.

14.

Клюка В. И.

15.

Комарова А. В.

16.

Корюкин Ю. Р.

17.

Рогожин М. В.

18.

Чаплыгина К. Н.

1997 год

1.

Бабанина О. Ю.

2.

Ващенко О. А.

3.

Габуния Л. Э.

4.

Ким М. Г.

5.

Коломенская Ю. В.

6.

Коннов С. Б.

7.

Кудрявцева О. В.

8.

Куинджи Н.

9.

Марков С. Н.

10.

Матушко Г. В.

11.

Павлова Е. С.

12.

Радичкина О. В.

13.

Степанов Д. М.

14.

Тимофеева Т. А.

15.

Толмачев С. В.

1998 год

1.

Вальехо-Роман А. М.

2.

Володько О. В.

3.

Глазкова Ж. Н.

4.

Гришаев В. М.

5.

Клунная Е. Ю.

6.

Норкин А. В.

7.

Салабаева Н. А.

8.

Сорокин А. Н.

9.

Старков А. В.

1999 год

1.

Арсагов А. А.

2.

Воложанцев Д. Н.

3.

Дудецкий А. В.

4.

Зацепин А. В.

5.

Зуева И. В.

6.

Иванченко Е. Б.

7.

Кокарева А. В.

8.

Полурезова О. Н.

112

9.

Солодухов Ю. О.

10.

Токтамысов Д. Ж.

11.

Федоров К. П.

12.

Чупин М. В.

2000 год

1.

Аникина И. В.

2.

Джикидзе П. Б.

3.

Катасонов А. А.

4.

Киселев И. В.

5.

Кривошеин А. В.

6.

Кучма И.

7.

Летникова В.

8.

Макаров А.

9.

Малянов Д.

10.

Матушко А. В.

11.

Миронов И. В.

12.

Николаев Ю. А.

13.

Пекарь Р. Е.

14.

Солодилова М. В.

15.

Сосновских А. В.

16.

Тонкогубов Д. Ю.

17.

Усольцев А. В.

2001 год

1.

Артамонова О. В.

2.

Асташов Н. А.

3.

Асташова Е. Г.

4.

Афанасьев Е. В.

5.

Ахматов Д. М.

6.

Бураков Д. В.

7.

Варюшкин А. А.

8.

Дегтярева А. А.

9.

Жаркова Н. В.

10.

Зайцев М. В.

11.

Комылятова Е. А.

12.

Костяев А. А.

13.

Кушнарев Д. С.

14.

Левин А. В.

15.

Нехаева О. В.

16.

Попов Я. В.

17.

Привальский А.

18.

Русаков К. С.

19.

Рябчун Л. А.

20.

Сорокин С. Б.

21.

Фролов С. А.

22.

Шаймухаметов А.

2002 год

1.

Вагнер А. В.

2.

Голенев Д. А.

3.

Дверницкий А. А.

4.

Дорджиева И.

5.

Приходько С. А.

6.

Солодилова О. Ю.

7.

Суворов А. В.

8.

Федотова И. В.

9.

Чайка А. А.

2003 год

1.

Акулич А. В.

2.

Богданов А. В.

3.

Борисов А. В.

4.

Воротынцев Г. И.

5.

Гладких А. Л.

6.

Глебов С. М.

7.

Заварзина В. С.

8.

Лукьянов А. А.

9.

Мокрушин П. А.

10.

Молчанов А. В.

11.

Смирнова Ю. Т.

12.

Окс Ф. С.

13.

Солодухин Б. А.

14.

Фролов А. Д.

15.

Фролова Д. В.

16.

Черных Т. П.

2004 год

1.

Бажул Г. Т.

2.

Болдырева Н. В.

3.

Дворецкий А. С.

4.

Зверев А. Н.

5.

Кирюшкин Н. В.

6.

Мартынов А. В.

7.

Мартынова Е. С.

8.

Некрасов С. Ю.

9.

Рылов А. С.

10.

Тронин А. В.

11.

Шалина (Чистякова)
А. А.

12.

Щербатюк Т. Б.

113

Глава 7

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ

СОТРУДНИКОВ КАФЕДРЫ

Деформации и разрушение горныхпород

(о кольцевой прочности)

Шемякин Е. И.

1. В задачах механики горных пород основной является задача о прочности

(устойчивости) горных пород в окрестности подземной выработки. Основной моде-
лью для таких рассуждений является круговая выработка определенного диаметра,
на заданной глубине и ориентировке относительно главных напряжений σ

1

, σ

2

, σ

3

in situ со своими главными направлениями. Обсуждается новый набор системы ин-
вариантов для описания напряженно-деформированного состояния горных пород в
этом случае.

2. Самым ответственным моментом в создании такой выработки как подземно-

го сооружения является изменение соотношений между главными напряжениями в
окрестности выработки по отношению к исходному (главные направления при этом
будем считать неизменными). Если принять пока для простоты, что на глубинах 1 –
2 – 3 км исходное напряженное состояние (in situ) было равномерным гидростати-
ческим

σ

1

= σ

2

= σ

3

=

−p

(1)

где p — литостатическое давление, то после проходки выработки, будь то скважи-
на (горизонтальная или вертикальная) или шахтный ствол, напряженное состояние
изменится.

Важно отметить, что это изменение есть отражение законов равновесия (или

динамики, квазистатики в процессе проходки или бурения). Так, например, если
главные направления напряженного состояния σ

1

, σ

2

, σ

3

выбрать в соответствии с

цилиндрической системой координат горизонтальной выработки, то в ходе подготов-
ки выработки (скважины) обязательно происходят два процесса [1, 2].

114

•

Первый из них связан с тем, что радиальное напряжение обязательно падает
по величине и, даже если со стороны выработки (скважины, например) оказы-
вается возможным организовать подпор, по величине меньший, чем было ра-
диальное напряжение до проходки скважины. Этот основной эффект приводит
к тому, что в окрестности выработки возникает некоторый объем — «кольцо»
горной породы, несущее основную нагрузку по сдвиговой прочности. В отличие
от привычных для небольших глубин это кольцо не примыкает к выработке, а
удалено на некоторое расстояние в несколько радиусов выработки. Обычно эту
зону — кольцо называют зоной опорного давления, имея ввиду в основном то,
что это кольцо воспринимает нагрузку на выработку.

•

Механизм передачи усилий связан со сдвиговой прочностью горного массива
(рис. 2 и рис. 3), при этом в зависимости от параметра Лодэ µ

σ

(рис. 2) — это

прочность и по другим площадкам скольжения, на которых может повториться
та же связь между T и Γ, что и на основной площадке.

•

Второй частью процесса является развитие касательных напряжений за счет
различия в главных напряжениях возникающего состояния. Так, в рассматри-
ваемом примере (вертикальная выработка — скважина в равномерном in situ
напряженном состоянии) возникают касательные напряжения, которых не было
до работ, а именно: [1, 4]

σ

1

− σ

3

= 2T

13

= 2T

σ

1

− σ

2

= 2T

12

σ

2

− σ

3

= 2T

23

(2)

если, например,

σ

ϕ

≥ σ

z

≥ σ

r

(3)

в окрестности вертикальной выработки.

Это рассуждение не связано с традиционными взглядами на прочность горных

пород, а, скорее, восходит к Т. Карману [2], который считал, что при переходе от
исходного (возможно, упругого) состояния, вместе с ростом разности по величине
T = T

13

не обязательно σ

z

теряет свою (упругую?) связь, существовавшую до проход-

ки выработки или скважины. Возникновение анизотропии сопротивления сдвигам в
результате роста касательных напряжений и изменения сопротивления сдвигам явля-
ется едва ли не самым примечательным механическим эффектом создания выработок
в горном массиве [2, 3].

Поэтому, естественно до детального подробного анализа различных вариантов

(негидростатическое исходное напряженное состояние, горизонтальная или верти-
кальная скважина, слоистость окружающего массива и его блочная структура) об-
ратить внимание на этот основной процесс — изменение сопротивления сдвигу на
различных площадках, включая новые современные элементы: появление ниспадаю-
щей ветви (post-break behavior of rock under loading) со всеми эффектами парадок-
сального для сплошной среды проявлениями.

3. Таким образом, изучение напряженно-деформированного состояния в окрест-

ности выработки сведено к исследованию сдвиговой прочности горного массива как

115