Журнал «Уголь»

ПОДЗЕМНЫЕ РАБОТЫ

Оригинальная статья

УДК 622.831.322 © В.В. Семенцов, В.А. Гоголин, И.А. Ермакова, А.А. Исаченко, 2023

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 4-2023 /1166/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-4-37-41

Название

Влияние скорости подвигания очистного забоя при отработке выемочного участка 48-8 филиала «Шахта «Ерунаковская–VIII» АО «ОУК «Южкузбассуголь» на изменение состояния приконтурного геомассива, влияющего на развитие аварийных ситуаций

Авторы

Семенцов В.В., канд. техн. наук, заведующий лабораторией горной геомеханики АО «НЦ ВостНИИ», 650002, г. Кемерово, Россия, e-mail: v.sementsov@nc-vostnii.ru

Гоголин В.А., доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры математики ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия

Ермакова И.А., доктор техн. наук, профессор, профессор кафедры математики ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия

Исаченко А.А., канд. техн. наук, заместитель главного инженера по технологии Филиал шахты «Ерунаковская –VIII» АО «ОУК ЮЖКУЗБАССУГОЛЬ» 654000, Новокузнецк, Россия

Аннотация

В статье приводятся результаты моделирования напряженно–деформированного состояния углепородного массива в лаве № 48–8 филиала «Шахты «Ерунаковская–VIII» и влияния скорости подвигания очистного забоя на развитие аварийных ситуаций в лаве, отрабатывающей пласт 48. Задача решалась методом конечных элементов с учетом физико-механических свойств угля и вмещающих пород кровли и почвы пласта. На основе результатов моделирования и опыта очистных работ по пласту 48 найдена минимальная скорость подвигания лавы, при которой не образуется куполов в очистном пространстве и не возникает аварийных ситуаций.

Ключевые слова

Напряженно-деформированное состояние, очистные работы, куполообразование, аварийные ситуации, оптимальные скорости подвигания.

Список литературы

1. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.

2. Пириева Н.Н. Установление размеров зон разрушения в предохранительных целиках при разработке пологих угольных пластов: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 25.00.20 / Пириева Наталья Николаевна; [Место защиты: Кузбас. гос. техн. ун-т]. Кемерово, 2017. 22 с.

3. Документация по выемке угля, креплению и управлению кровлей в выемочном участке 48-8. Новокузнецк, 2021. 143 с.

4. Литвинский Г.Г. Аналитическая теория прочности горных пород и массивов. Донецк: Норд-пресс, 2008. 207 с.

5. Литвинский Г.Г. Закономерности длительной прочности горных пород // Проблемы горного давления. 2015. № 1. С. 94-106.

6. Глушко В.Т., Виноградов В.В. Разрушение горных пород и прогнозирование проявлений горного давления. М.: Недра, 1982. 192 с.

7. Гоголин В.А. Деформационные и прочностные характеристики хрупких горных пород при сжатии // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2016. № 3. С. 3-8.

8. Gass N., Tabarrok B. Large deformation analysis of plates cylindrical shells bya mixed finite element method // Int. J. Numer. Meth. Eng. 1976. Vol. 10. No 4. P. 731-746.

9. Gellert M., Laursen M.E. A new high-precision stress finite element for analysis of shell structures // Int. J. Solids and Struct. 1977. Vol. 13. No 7. P. 683-697.

10. Gran C.S., Yang T.J. Doubly curved membrane shell finite element // J. Eng. Mech. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng. 1979. Vol. 105. No 4. P. 567-584.

11. Han К.J., Gould P.L. Shells of revolution with local deviations // Int. J. Numer. Meth. Eng. 1984. Vol. 20. No 2. P. 305-313.

12. Haugeneder E. A new penalty function element for thin shell analysis // Numerical Meth. in Eng. 1982. Vol. 18. No 6. P.845-861.

13. Herpai B., Paczelf I. Analysis of axisymmetrically deformed shells by the finite element displacement method // Acta techn. Acad. Sci. hung. 1977. Vol. 85. No 1-2. P. 93-122.

14. Hindenlang U. The TRUMP family of shell elements // ISD. Rept. Vol. 1978. No 239. P. 11-17.

15. Hsiao Kuo-Mo, Hung Hung Chan. Large defection analysis of shell structure by using corotational toallagrangian formulation // Comput. Meth. Appl. Mech. and Eng. 1989. Vol. 73. No 2. P. 209-225.

16. Jones Rembert F.Jr. A curved finite element for general thin shell structures // Nucl. Eng. And Des. 1978. Vol. 48. No 2-3. P. 415-425.

17. Jones D.P., Holliday J.E., Larson L.D. Elastic plastic dailure analysis of pressure burst tests toroidal shells // Trans. ASME. J. Pressure Vessel Technol. Vol. 1999. Vol. 121, No 2. P. 149-153.

18. Kemp B.L., Chahngmin Cho, Sung W.L. A foirnode solid shell element formulation with assumed strain // Jut. J. Numer. Meth. Eng. 1998. Vol. 43. No 5. P. 909-924.

19. Kikuchi F., 0hya H., Yoshi '0. Application of finite element method to axisymmetric buckling of shallow spherical shells under external pressure // J. Nucl. Sci. and Technol. 1973. Vol. 10. No 6. P. 339-347.

20. Kikuchi F. On the validity of an approximation available in the finite element shell analysis // Comput. and Struct. 1975. Vol. 5. No 1. P. 1-8.

21. Khan A.Q., Mufti A.A., Harris P.J. Postbuckling of thin plates and shells / Var. Meth. Eng. Vol. 2. Proc. Int. Confi, Univ Southampton. 1972. Southampton. 1973. 7/54-7/65. Discuss. 7/124.

22. Lakshmiarayanga H.V. Finite element analysis of laminated composite shells functions // Comput. and Struct. 1976. Vol. 8. No 1. P. 11-15.

23. Lannoy F.G. Triangular finite elements and numerical integration // Comput. Struct. 1977. Vol. 7. P. 613-625.

24. Lindberg G.M., Olson M.D. A high-precision triangular cylindrical shell finite element // AIAA. J. 1971. Vol. 9. P. 530-542.

25. Lo S.H. 3D mesh refinement in comliance with a specified node spacing function // Mechanics. 1998. No 21. P. 11-19.

Для цитирования

Информация о статье

Поступила в редакцию: 22.02.2023

Одобрена рецензентами: 25.03.2023

Принята к публикации: 27.03.2023