Представлены результаты исследования закономерностей формирования напряжений в массиве при отработке крутопадающих рудных тел средней мощности этажно-камерной системой, выполненных в условиях Березовского месторождения. Теоретически и экспериментально определены параметры регионального и локального полей напряжений. Установлено, что напряженное состояние шахтного поля месторождения неоднородно и наряду с изменением по глубине зависит от прочностной анизотропии массива пород. Методом конечных элементов решена упруго-пластическая задача распределения поля техногенных напряжений и деформаций среды при отработке рудных тел различной прочности, расположенных в прочных и пластичных вмещающих породах переменной мощности. В результате анализа полученных результатов установлено, что в условиях погружения литологически неоднородных участков массива характер напряженного состояния и деформирования их определяется соотношением прочностных характеристик рудных тел и вмещающих пород. В слабых вмещающих породах под влиянием внешнего нагружения формируется зона пластических деформаций, размеры которой зависят от мощности слоя этих пород и величины техногенных напряжений (глубины разработки). Формирование этой зоны приводит к значительному снижению напряжений в конструктивных элементах системы разработки более прочного рудного тела. Наряду со снижением параметров напряжений, в разнопрочном массиве возникает качественное изменение в условиях нагружения элементов горных конструкций. Пластическое деформирование происходит с увеличением объема деформируемых участков, которое при определенных условиях ограничивается участками упругого деформирования пород. В условиях《стеснения》пластических зон упругими областями при заданных смещениях массива не возникает неустойчивости элементов горных конструкций, приводящей к их разрушению в динамической форме.
展开▼
