The stability of monolithic lining of the vertical mine workings with the initial porosity of the material and non-elastic compression work skeleton


Cite item

Full Text

Abstract

A mathematical model has been made that describes the basic stress-strain state of the monolithic lining vertical excavation for materials with a porous structure, the skeleton of which has compressed the hardening elastoplastic properties. The deformation of the porous medium under the action of given radial compressive loads is divided into two interconnected parts: the elastic deformation of the porous medium and the inelastic deformation of the compressed matrix. The problem of determining the fields of stresses and displacements lining vertical production at each stage of deformation is solved within the framework of the plane strain. It does not take into account the effects due to the fact that the excavation has a finite depth. The equations define the field of stresses and displacements in the first and second stages of the deformation. The conditions of compatibility are the continuity conditions of the selected components of stresses and displacements in the elastic-plastic boundary and plastic strains are equal to zero on it. Within the framework of the exact three-dimensional equations of stability, the stability of the ground state of the monolithic lining vertical excavation in rock mass with tight pores has been studied. The estimation of influence on the value of the boundary between the elastic and plastic deformation of the initial porosity of the media and the yield strength of the material has been explained. The main component of the stress state of the coordinate values for different values of the initial solution pores and other physical and mechanical and geometric parameters of the material and the design have been studied and verified.

About the authors

Dmitry V Gotsev

Russian Air Force Military Educational and Scientific Center of the “N. E. Zhukovskiy and Yu. A. Gagarin Air Force Academy”

Email: rbgotsev@mail.ru
(Dr. Phys. & Math. Sci.; rbgotsev@mail.ru), Professor, Dept. of Mathematics 54 a, Staryh Bolshevikov str., Voronezh, 394064, Russian Federation

Alexey E Buntov

Russian Air Force Military Educational and Scientific Center of the “N. E. Zhukovskiy and Yu. A. Gagarin Air Force Academy”

Email: alexey.buntov@mail.ru
(alexey.buntov@mail.ru; Corresponding Author), Postgraduate Student in a Military Academy, Dept. of the Airport Engineering Support 54 a, Staryh Bolshevikov str., Voronezh, 394064, Russian Federation

References

  1. Цытович Н. А. Механика грунтов. М.: Высш. шк., 1983. 320 с.
  2. Гоцев Д. В., Спорыхин А. Н. Локальная неустойчивость горизонтальных выработок с многослойной крепью в упругопластических массивах // Изв. РАН. МТТ, 2004. Т. 39, № 1. С. 158-166.
  3. Гоцев Д. В., Ененко И. А., Спорыхин А. Н. Локальная неустойчивость горизонтальных выработок многоугольной формы в упруговязкопластических массивах // ПМТФ, 2005. Т. 46, № 2. С. 141-150, http://sibran.ru/journals/issue.php?ID=120019&ARTICLE_ID=125145.
  4. Гоцев Д. В., Ененко И. А., Спорыхин А. Н. Локальная неустойчивость горизонтальных выработок эллиптической формы в упруговязкопластических массивах // Изв. РАН. МТТ, 2007. Т. 42, № 2. С. 183-192.
  5. Спорыхин А. Н., Шашкин А. И. Устойчивость равновесия пространственных тел и задачи механики горных пород. М.: Физматлит, 2004. 232 с.
  6. Гузь А. Н. Основы теории устойчивости горных выработок. Киев: Наук. Думка, 1977. 204 с.
  7. Садовская О. В., Садовский В. М. Математическое моделирование в задачах механики сыпучих сред. М.: Физматлит, 2008. 368 с.
  8. Гоцев Д. В., Бунтов А. Е. Устойчивость монолитной крепи подземного нефтехранилища сферической формы с учетом начальной пористости материала // Вестник ЧГПУ им. И. Я. Яковлева. Сер. Механика предельного состояния, 2014. № 4 (22). С. 114-123.
  9. Ишлинский А. Ю., Ивлев Д. Д. Математическая теория пластичности. М.: Физматлит, 2001. 701 с.
  10. Гельфонд А. О. Исчисление конечных разностей. М.: Гостехиздат, 1962.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2016 Samara State Technical University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).