ИЗУЧЕНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ И МЕХАНИЗМА
ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАССИВОВ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ
ОБРАЗОВАНИИ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ КАРСТОВЫХ ПРОВАЛОВ
Ю. А. Мамаев^1,*, А. Н. Власов^2,**, М. Г. Мнушкин^1,*, А. А. Ястребов^1,*
1Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН,
Уланский пер., д. 13, стр. 2, Москва, 101000 Россия

^*E-mail: mamaev47ya@mail.ru
²Институт прикладной механики РАН,
Ленинградский пр., д. 7, Москва, 125040 Россия
^**E-mail: iam@iam.ras.ru
Поступила в редакцию 26.03.2018 г.

Статья посвящена оценке изменения напряженно-деформированного состояния массивов горных пород при формировании мульд сдвижения и провалов земной поверхности на под­работанных территориях шахтных полей Верхнекамского месторождения калийных солей в Пермском крае РФ. Дается описание инженерно-геологических условий одного из типичных участков месторождения, а также природных и техногенных факторов, влияющих на развитие опасных геологических процессов. Приводятся методические особенности разработки геоме- ханической модели участка и составления конечно-элементной расчетной схемы с выбором расчетных показателей свойств пород и граничных условий расчетной области. Рассматривают­ся закономерности изменений полей напряжений и деформаций в массивах пород при создании единичных и групп шахтных выработок, расположенных рядом на одной глубине. Описыва­ются возможные механизмы деформирования и разрушения массивов закарстованных горных пород при образовании природно-техногенных провалов земной поверхности. Результаты ис­следований важны для прогнозирования опасных процессов и принятия защитных мер.

Ключевые слова: месторождение калийных солей, инженерно-геологические условия, напря­женно-деформированное состояние, массив горных пород, математическое моделирование, ме­ханизмы разрушения пород, образование провалов.

DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-78092019146-59

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аварийные ситуации при строительстве и экс­плуатации транспортных тоннелей и метропо­литенов /С.Н. Власов, А.В. Маковский, В.Е. Мер- кин и др. М.: ТИМР, 2000. 195 с.

2. Бате К.Ю. Методы конечных элементов. М.: Физматлит, 2010. 1024 с.

3. Борзаковский Б.А., Мараков В.Е., Теннисон Л.О. Про­гноз негативного влияния затопления рудника БКПРУ-1 ОАО «Уралкалий» на городскую и про­мышленную застройку г. Березники // Горный информ.-аналит. бюллетень. 2009. № 7. С. 381-396.

4. Булат А.Ф. Задачи деформирования массива гор­ных пород // Прикладная механика. 2004. Т. 40. № 12. С. 3-16.

5. Виттке В. Механика скальных пород. М.: Не­дра, 1990. 439 с.

6. Исследование прочности и деформируемости горных пород. М.: Наука, 1973. 208 с.

7. Карташов Ю. М., Матвеев Б. В., Михеев Г. В., Фа­деев А. Б. Прочность и деформируемость горных пород. М.: Недра, 1979. 269 с.

8. Оловянный А.Г. Некоторые задачи механики мас­сивов горных пород. СПб.: ВНИМИ, 2003. 234 с.

9. Осипов В.И., Барях А.А., Санфиров И.А., Мама­ев Ю.А, Ястребов А.А. Карстовая опасность при затоплении калийного рудника в г. Березники Пермского края Российской Федерации // Гео­экология. 2014. № 4. С. 356-361.

10. Савин Г.Н. Распределение напряжений около отверстий. Киев: Наукова Думка, 1968. 891 с.

11. Берон А.И. Свойства горных пород при разных видах и режимах нагружения. М.: Недра, 1983. 276 с.

12. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Прочность гор­ных пород и устойчивость выработок на боль­ших глубинах. М.: Недра, 1985. 271 с.

13. Ставрогин А.Н., Тарасов Б.Г. Эксперименталь­ная физика и механика горных пород. СПб.: Наука, 2001. 343 с.

14. Eberhardt E. The Hoek-Brown Failure Criterion // Rock Mech. Rock Eng. 2012. V. 45. P. 981-988.

15. Hoek E, Brown E.T. The Hoek—Brown failure criteri­on - a 1988 update // In: Curran J. (ed) Proceedings of the 15th Canadian Rock Mechanics Symposium. University of Toronto, Toronto. 1988. P. 31-38.

16. Jaeger J., Cook N.G., Zimmerman R. Fundamentals of Rock Mechanics. Wiley-Blackwell, 2007. 475 p.

17. Wittke, W. Rock mechanics. Theory and applications with case histories. Berlin: Springer Verlag, 1990. 1075 p.