Национальной академии наук республики казахстан

ISSN 2224-5278                                                                                 Серия геологии  и технических наук. № 6. 2016 
 
 
145 
[4] Алексеев А.Г., Войшвило Г.В. Операционные усилители и их применение. – М.: Радио и связь, 1989. – 120 с. 
[5] Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 352 с. 
[6] Яценков В.С. Микроконтроллеры Microchip. Практическое руководство. – 2-е изд. – М.: Горячая линия-Телеком, 
2005. – 280 с. 
[7] Интернет сайт – agro.tatar.ru/rus/file/pub/pub-37537.doc 
[8] Moskvina S.M., Yukhymchuk M.S., Zhirnova O., Gromaszek K. (2015, December). Evaluation of the impact of 
uncontrolled parametric perturbations on stability of automatic systems with logical control units. In 16th Conference on Optical 
Fibers and Their Applications (pp. 98161X-98161X). International Society for Optics and Photonics. 
[9] Kvyetnyy R.N., Sofina O.Y., Lozun A.V., Smolarz A., Zhirnova O. (2015, December). Modification of fractal coding 
algorithm by a combination of modern technologies and parallel computations. In 16th Conference on Optical Fibers and Their 
Applications (pp. 98161R-98161R). International Society for Optics and Photonics. 
 
REFRENCES 
 
[1] Bahtaev S.A., Bokanova A.A., Bochkareva G.V., Sydykov G.K. Physics and Technology koronnorazryadnyh devices. 
Almaty, 2007. 279 p.  
[2] Bahtaev Sh., Sydykov G.K., Ordabaev B.B., Kodzhabergenova A.K. Ozonometer. Innovative patent № 20581. 
15.12.2008. Bull. № 12.  
[3] The innovative patent KZ 20581. The device for the automatic control and regulation of ozone concentration in the 
enclosed space. // Bahtaev Sh.A., Toygozhinova A.Zh. et al. Publ Bull. №6, 15.06.2015.  
[4] Alekseev A.G., Voyshvilo G.V. Operational amplifiers and their application. M.: Radio and Communications, 1989. 120 p.  
[5] Shiloh V.L. Popular digital circuits. Directory. M.: Radio and Communications, 1987. 352 p. 
[6] Yatsenko V.S. Microcontrollers Microchip. Practical rukovodstvo. 2nd izd. M.: Hotline Telecom, 2005. 280 p.  
[7] Internet site - agro.tatar.ru/rus/file/pub/pub-37537.doc  
[8] Moskvina S.M., Yukhymchuk M.S., Zhirnova O., Gromaszek K. (2015, December). Evaluation of the impact of uncon-
trolled parametric perturbations on stability of automatic systems with logical control units. In 16th Conference on Optical Fibers 
and Their Applications (pp. 98161X-98161X). International Society for Optics and Photonics. 
[9] Kvyetnyy R.N., Sofina O.Y., Lozun A.V., Smolarz A., Zhirnova O. (2015, December). Modification of fractal coding 
algorithm by a combination of modern technologies and parallel computations. In 16th Conference on Optical Fibers and Their 
Applications (pp. 98161R-98161R). International Society for Optics and Photonics. 
 
 
Ш. А. Бахтаев
1
, А. Ж. Тойгожинова
1
, А. М. Сейтимбетов
2
, О. В. Жирнова
3
, А. А. Тилеубаева
3
 
 
1
Алматы энергетика жəне байланыс университеті, Алматы, Қазақстан, 
2
Əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы, Қазақстан, 
3
Қ. И.Сəтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университетінің, Алматы, Қазақстан 
 
ЖҰМЫС ЖАСАУ АЙМАҒЫНДА АУАНЫ ОЗОНДАУҒА АРНАЛҒАН ҚҰРЫЛҒЫНЫ 
АВТОМАТТАНДЫРУДЫ ЖҮЗЕГЕ АСЫРУ 
 
Аннотация.  Агроөнеркəсіптік  кешенінің  жайларында  ауаны  озондауға  арналған  автоматтандырылған 
құрылғы  ұсынылып  отыр.  Құрылғының  құрамдас  бөлшектеріне,  атқаратын  қызметтеріне  жəне  оның  про-
цестеріне сипаттама берілген. Жиілікті автоматты реттеу блогының техникалық сипаттамасында электронды 
жəне басқарушы элементтер келтірілген. Осы жұмыс ауада МП теріс озонирование тəжіндегі физикалық жə-
не  химиялық  процестерді  зерттеудің  теориясы  мен  əдіснамасын  оқуға  бірінші  талпыныс  болып  табылады. 
Жоғары  энергия  тиімділігі  жəне  озон  өнімділігі  озон  Корона  разрядты  жаңа  нұсқаулардың  дамыту  үшін 
алғы-шарттар  жасауға  мүмкіндік  берді  разряд  осы  түріне  механизмі  жəне  озон  электросинтез  зерттеудің 
кинетика  нəтижелері.  өнеркəсіп,  медицина  жəне  ауыл  шаруашылығы  түрлі  секторларында  озонды  қолдану 
туралы мəліметтерді жүйелеу, айтарлықтай жалпы озон технологиясы қолдану аясын кеңейту. 
Түйін сөздер: ауаны озондау, озон концентрациясы, жиілікті реттеу, ауаны озондауға арналған автомат-
тандырылған құрылғы. 
 
 

Известия Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
146  
N E W S 
OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN 
SERIES OF GEOLOGY AND TECHNICAL SCIENCES 
ISSN 2224-5278 
Volume 6, Number 420 (2016), 146 – 153
 
 
 
A. Zh. Seitmuratov
1
, I. U. Makhambayeva
1
, N. K. Medeubaev
2 
 
1
The Korkyt Ata Kyzylorda State University, Kyzylorda, Kazakhstan,
 
2
The E. A. Buketov Karaganda State University, Кaraganda, Kazakhstan. 
E-mail: аngisin_@mail.ru 
 
ANALYSIS OF TENSELY OF THE DEFORMED STATE  
OF PEDIGREE ARRAY NEAR-BY MAKING 
 
Abstract. To the real work the conducted analysis and review of literary, experimental data are driven that 
allowed to set that near-by the open making at working mine of useful fossil there is a difficult picture of the tensely-
deformed state of pedigree array, resulting in unresilient deformation, destruction and redistribution of tensions. In 
this connection the aim of work are development and ground of methodology and mathematical model of estimation 
of the tensely-deformed state of pedigree array near-by making in the conditions of the combined development of 
deposits, taking into account heterogeneity and unresilient deformations of mountain breeds.  
Keywords: matrix of inflexibility, border tensions, array, model. 
 
 
 
УДК 622.267(053.3) 
 
А. Ж. Сейтмуратов
1
, И. У. Махамбаева
1
, Н. К. Медеубаев
2 
 
1
Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата, Кызылорда, Казахстан,  
2
Карагандинский государственный университет им. Букетова, Караганда, Казахстан
 
 
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ 
ПОРОДНОГО МАССИВА ВБЛИЗИ ВЫРАБОТОК 
 
Аннотация. Приводится анализ и обзор литературных, экспериментальных данных который позволил 
установить  что  вблизи  открытых  выработок  при  разработке  месторождения  полезного  ископаемого  возни-
кает сложная картина напряженно-деформированного состояния породного массива, приводящая к неупру-
гому  деформированию,  разрушению  и  перераспределению  напряжений.  В  связи  с  этим  целью  работы  яв-
ляется разработка и обоснование методики и математической модели оценки напряженно-деформированного 
состояния породного массива вблизи выработок в условиях комбинированной разработки месторождений, с 
учетом неоднородности и неупругих деформаций горных пород. 
Ключевые слова: матрица жесткости, граничные напряжения, массив, модель. 
 
Сложность  конкретных  задач  горного  производства  при  использовании  комбинированного 
способа разработки месторождений полезных ископаемых, приводит к необходимости применения 
численных методов и компьютерных технологий. Еще недавно считалось, что процессы происхо-
дящие в массиве горных пород при проведении выработок случайны, и проектирование выработок 
осуществлялось  на  основе  интуиции  исполнителя  и  опыта  прошлого  строительства.  Успехи  гео-
механики  и  вычислительной  техники  изменили  представление  о  проектировании  открытых  и 
подземных горных выработок.  
Появление  качественно  новой  электронно-вычислительной  техники  с  большими  быстродей-
ствиями и объемами памяти привели к интенсивному развитию и применению численных методов 
к решению нужных практических задач геомеханики. Одними из передовых и широко распростра-

ISSN 2224-5278                                                                                 Серия геологии  и технических наук. № 6. 2016 
 
 
147 
ненными численными методами решения линейных задач геомеханики являются метод конечных 
элементов, а также последнее время интенсивно развивающийся метод граничных элементов. 
Метод  конечных  элементов  (МКЭ)  представляет  собой  синтез  новейших  достижений  меха-
ники сплошных сред и численных методов математики. Он получил исключительно широкое при-
менение  в  различных  областях  физики  и  техники,  главным  образом,  при  анализе  напряженно- 
деформированного  состояния.  Принципиально  новые  возможности  МКЭ  открывает  в  механике 
горных пород и грунтов.  
Основная идея метода конечных элементов заключается в следующем: 
1.  Рассматриваемая  область  разделяется  линиями  или  поверхностями  на  определенное  число 
конечных элементов; 
2.  Предполагается,  что  эти  элементы  взаимосвязанными  в  дискретном  числе  узловых  точек, 
расположенных на их границах, неизвестными являются перемещения узловых точек; 
3. В пределах каждого  элемента  выбираются  функции  перемещения, однозначно  определяю-
щие перемещения внутренних точек каждого элемента через перемещения узловых точек; 
4.  Функции  перемещения  однозначно  определяют  состояние  деформации  внутри  элемента. 
Эти деформации вместе с упругими свойствами области будут определять напряженное состояние 
во всем элементе и, следовательно, на его границах; 
5.  Определяется  система  сил,  сосредоточенных  в  узлах  и  уравновешивающих  граничные 
напряжения. 
Основной  операцией  МКЭ  является  формирование  матрицы  жесткости  элемента  и  полной 
матрицы жесткости системы. С математической  точки зрения  МКЭ  является одним  из  вариантов 
вариационных  методов  и  часто  практикуется  как  метод  Релея-Ритца  Галеркина.  Математический 
аппарат МКЭ достаточно хорошо разработан для различных форм элементов. 
Идея  аппроксимации  сплошной  среды  при  помощи  дискретных  элементов  принадлежит               
М.  Д.  Тернеру  с  соавторами [24], Р.  В.  Клафу [17], Д.  А.  Аргирису [3] . В  их  работах  впервые 
используется термин “ конечные элементы”, дается матричная формулировка и доказательство ос-
новных  свойств  конечных  элементов.  Большой  вклад  в  развитие  МКЭ  применительно  к  геотех-
ническим  проблемам  внесли  авторы [1, 10, 11, 13, 14, 20] и  другие.  Современная  литература  по 
МКЭ чрезвычайно обширна и буквально каждое ежемесячное поступление литературы в научно-
технические библиотеки приносит новые сведения в этой области. Приблизительно каждая третья 
статья в геотехнических журналах связана с МКЭ, издается специальный международный журнал 
по численным методам в геомеханике, в последние годы вышли ряд монографий. В публикациях 
обычно  излагается  теоретическая  сторона  метода,  мало  приводится  новые  разработки  и  решения 
конкретных задач. 
МКЭ  используется  в  геомеханике  уже  более  тридцати  лет.  Разработаны  методы  решения 
линейных  и  нелинейных  задач, при  этом  большой интерес  представляют  реализация  нелинейных 
моделей  сред.  В  литературе  известны  модели “No Tension” среды  и  “слоистой  среды”  предло-
женные О. К. Зенкевичем и соавторами [25, 26], модель хрупкой cреды “ Brittle rock” описанная в 
работе  С.  Барла [15], модель “ Bi- linear” среды  Р.  В.  Клафа [17], модель  “Идеально-  упругой 
пластической”  среды  С.  Ф.  Рейса,  Д.  У.  Дира [22] , “Функционально-  заданная”  модель  среды,          
С.  У.  Ченга,  Г.  М.  Данкана [16] и  модель “ контакт-  элементы”  Р.  Е.  Гудмана,  Р.  Л.  Тейлора,                       
Т. Л. Брейка [20]. 
В работе А. Б. Фадеева [13] обобщены работы в области решения нелинейных задач механики 
сыпучих тел, грунтов и горных пород. Приведены основные решения нелинейных задач методом 
конечных  элементов,  а  также  даны  описания  моделей  сред “Cap-models”, дискретных  элементов 
“Cundalla” и другие. 
Для  получения  решений  нелинейных  задач  в  МКЭ  используются  следующие  процедуры: 
нелинейная упругость с секущей матрицей, нелинейная упругость с касательной матрицей, метод 
начальных напряжений и метод начальных деформаций. 
В  работе [17] рассматривается  модель  билинейной  среды.  Предполагается,  что  после  дости-
жения  напряжениями  критического  значения,  связь  между  приращениями  напряжений  и  дефор-
маций определяются пониженным модулем упругости и коэффициентом Пуассона. 

Известия Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
148  
В  работе [18] с  использованием  билинейной  среды  рассматривается  процесс  выхода  откоса 
уступа недренированных глин в предельное состояние. Задача решалась с использованием инкре-
ментной процедуры и показано развитие зоны предельного состояния. Отмечаются, что зоны могут 
зарождаться даже тогда, когда коэффициент запаса 4 или 5. 
Описание функционально заданной модели имеются в работе [16]. Зависимости между напря-
жениями и деформациями аппроксимируются функциями гиперболического вида. При этом каса-
тельные  модули  функций  выражаются  как  функции  характеристик  массива  и  действующих  на-
пряжений. В каждом шаге решения модули элементов уточняются в соответствии с полученными 
напряжениями.  В  качестве  примера  рассматривается  напряженно-деформированное  состояние 
бортов и дна карьера. 
В работе [26] предложена модель слоистой среды. Решение задачи выполняется итерационной 
процедурой  начальных  напряжений.  Среда  рассматривается  как  упругая  до  тех  пор,  пока 
касательные – напряжение 

c
 в плоскости контакта меньше критической величины / 

/ т. е. 

c 
< / 

 /, 
где 
c
c
c
tg
C





; С
С
 - сцепление, 

c
 - угол внутреннего трения; 

c
- нормальное напряжение на 
контакте  слоев.  Если  после  очередного  шага  итерации 

c
> /

/ , то  перед  шагом  итерации  к  эле-
менту,  где  выполняется  это  условие,  прикладываются  начальные,  снижающие  величину 

c  
до 
значения /
/.  
Эффективно  используемая  для  решения  задачи  геомеханики  в  слоистой  и  блочной  среде 
модель контакт- элементы описаны в работе [20]. Решается задача “ о нагружении вертикальным 
давлением массива блочной структуры с выработкой трапециевидной формы”, в работе [23]. 
Модель среды, не терпящая растягивающих напряжений, рассматривается в работе [25]. Мо-
дель реализуется с использованием процедуры начальных напряжений [26]. По упругому решению 
находятся главные напряжения 

1
 и 

2
, если они растягивающие, то в виде начальных напряжений 
они прикладываются к элементу перед следующим шагом итерации. В работе [27] решается задача 
о распределении напряжений вблизи подземной электростанции. Результаты показывают, что под 
действием растягивающих напряжений появляются зоны разрывных трещин. 
Процедура  решения  задач  в  идеальной  упруго-пластической  Кулоновской  среде  на  основе 
ассоциированного  закона  течения  разработана  в  работе [22]. В  качестве  условия  текучести 
использовано условие Друкера- Прагера [19] : 
0
2
1



k
J
J

, (1) 
где 
1
J
 и 
2
J
 - первый и второй инвариант тензора напряжений; 
 и K- постоянные. 
В  качестве  примера  исследовалось  напряженное  состояние  массива  вокруг  горизонтальной 
цилиндрической выработки. 
Решение  задачи  о  пластических  зонах  вокруг  туннеля,  возникающих  за  счет  концентрации 
напряжений в результате выемки грунта исследована в работе [11]. 
Модель  хрупкой  среды  дана  в  работе [15]. В  модели  предполагается,  что  при  увеличении 
напряжений после упругого этапа деформирования начинается процесс образования микро и мак-
ротрещин,  которые  приводят  к  полному  разрушению  элемента.  Для  определения  начала  разру-
шения применяется теория Гриффитса. 
В последнее время число работ по МКЭ стремительно увеличивается и исследования ведутся 
по  таким  направлениям,  как  переход  к  вариантам  повышенной  точности  и  надежности,  введение 
специальных  элементов  и  приемов  для  особых  точек,  решения  сложных  нелинейных  задач,  рас-
пространение  на  все  новые  и  смежные  области  приложений,  а  также  комбинирование  с  другими 
методами. 
 Существенное влияние на проявление горного давления при отработке полезных ископаемых 
оказывают элементы геомеханической структуры:  
1) глубина залегания месторождения; 2) морфология тел; 3) угол падения залежи; 4) механи-
ческие свойства полезного ископаемого и вмещающих пород; 5) мощность полезного ископаемого; 
6) трещиноватость и тектоническая  нарушенность массива; 7) наличие различных магматических 
тел; 8) естественное напряженное состояние породного массива. 

ISSN 2224-5278                                                                                 Серия геологии  и технических наук. № 6. 2016 
 
 
149 
В  связи  с  многообразием  проявлений  перечисленных  элементов  геомеханической  структуры 
их  трудно  связать  между  собой  в  единую  модель.  Поэтому  целесообразно  выделить  некоторые 
условия отдельно и попытаться найти между ними количественные и и качественные связи, чтобы 
использовать  их  для  обобщенной  геомеханической  оценки  месторождения.  Это  позволит  создать 
обобщенную геомеханическую модель породного массива. 
Важнейшей  геомеханической  характеристикой  породного  массива  является  его  естественное 
напряженное состояние. Этому вопросу за последние 30 лет уделяется большое внимание. Первые 
соображения о существовании в массивах пород на больших глубинах естественных напряжений 
высказывались  еще  давным-давно.  В  работе  Ф.  Райха [28] и  А.  Гейма [21] утверждалось,  что 
горизонтальные  напряжения  в  массивах  должны  иметь  тот  же  порядок,  что  и  вертикальные,  а 
вертикальные в свою очередь являются функцией глубины залегания горных пород: 
;
H
y



                                                                         (2) 
y
z
x





, 
где 

у  
- нормальное вертикальное напряжение; 

х 
,

z
 - нормальные горизонтальные напряжения; 
- 
объемный вес пород: Н- глубина дневной поверхности. 
Затем Ф. Ю. Левинсон- Лессинг в 1915 году в работе [12] утверждал, что на больших глубинах 
горизонтальные  напряжения  могут  быть  и  выше  вертикальных.  Однако,  они  начали  получать 
признание в широких кругах недавно. 
В двадцатых годах текущего столетия А. М. Динник [9] выдвинул гипотезу о том, что в общем 
случае  массив  может  быть  представлен  однородной  упругой  изотропной  средой,  тогда  между 
вертикальными и горизонтальными напряжениями есть соотношение 
 













1
y
z
x
y
H
                                                              (3) 
где 

 - коэффициент Пуассона; 
- коэффициент бокового распора. 
В формуле (3) если принять 

 = 0.5 , то гипотезы Гейма-Райха и Динника совпадут. 
Главные недостатки рассматриваемых моделей по нашему мнению состоят в том, что они не 
учитывают  следующих  принципиальных  важных  факторов:  существенной  структурной  и  гео-
механической  неоднородности  реальных  массивов;  определяющего  влияния  геомеханических 
следствий  тектоно-магматической  истории  массива  и  действия  тектонических  сил;  времени 
формирования поля напряжений в массиве. 
Для  определения  напряжений  в  массивах  горных  пород  на  рудниках  Средней  Азии  и  Казах-
стана  методом  разгрузки  были  проведены  измерения [2]. Анализируя  полученные  результаты, 
отметим  следующие  особенности  распределения  горизонтальных  напряжений  в  породных  мас-
сивах  горноскладчатых  областей.  Во-первых,  горизонтальные  напряжения  по  своим  значениям 
превосходят  вертикальные,  во-вторых,  на  равных  глубинах  от  дневной  поверхности  в  крепких 
породах горизонтальные напряжения имеют более высокие значения, чем в относительно слабых, 
в- третьих, вертикальные напряжения в среднем близки к значению 
 Н независимо от прочности 
горной породы т. е. 
 
dy
y
H
o
n
y




                                                                     (4) 
Нельзя также не заметить, что 

 х
 и 

 z  
в породных массивах месторождений, расположенных друг 
от друга на больших расстояниях (сотни и тысячи километров) в пределах Средней Азии и Юго-
Восточного  Казахстана,  на  равных  глубинах  и  в  породах,  близких  по  прочности,  лишь  незначи-
тельно отличаются. 
По  уровню  естественной  напряженности  горных  пород  в  зависимости  от  их  деформацион-             
ных и прочностных свойств можно выделить две группы пород: 1) крепкие с модулем упругости                       

Известия Национальной академии наук Республики Казахстан  
 
 
   
150  
Е > ( 6÷7) 10
4
  МПа  и  прочностью  образцов  на  одноосное  сжатие 

  сж 
> ( 1 ÷1.2) 10 
2
  МПа, 2) 
средней прочности Е< ( 3÷6) 10
4
 МПа, 

 сж 
= ( 0.5 ÷ 1)10
2
 МПа. 
Статистическая обработка данных [2] позволила получить уравнения регрессии в виде: 
b
H
a




,                                                                   (5) 
где a и b – постоянные. 
Формула (5) в  общем  виде  характеризует  изменение  средних  значений  главных  нормальных 
напряжений с глубиной. 
В  явном  виде  формула 
  для  нашего  случая  имеет  следующий 
вид (напряжения, МПа): 
для крепких пород ( I группа) 

х
= 5.0 + 1.86 

Н 

z
= 4.5 + 1.12 

Н 
                                                         (6) 

х
+ 

 z 
= 9.5 + 2.98 

H; 
для массивов средней прочности ( II группа) 

х
= 3.0 + 1.14 

Н; 

z
= 2.0 + 

Н;                                                                       (7) 

х
+ 

 z 
= 5.0 + 2.14 

H; 
где 
 = 27 кN/m
3
 – объемный вес. 
Сопоставление расчетных данных полученных по формулам (6), (7) и данными собранных по 
отечественным  и  зарубежным  литературным  источникам [2], позволяет  сделать  вывод  о  доста-
точно  высокой  надежности  приведенных  уравнений  (коэффициент  корреляции r = 0.92, надеж-
ность r равно 9.3). Массив  горных  пород  до  ведения  в  нем  горных  работ  содержит  в  себе  все                
8- элементов геомеханической структуры перечисленные выше. В этом случае общая зависимости 
исходного поля напряжений и деформаций определяются соотношениями: 




Ф
Г
T
P
Z
Y
X
F
Ф
Г
T
P
Z
Y
X
G
ij
ij
ij
ij
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,






                                                     (8) 
где 




ij
ij
,
-  компоненты  тензоров  напряжений  и  деформаций;  индексы i, j принимают  в  трех-
мерной  системе  координат  значения  Х, Y, Z или 1, 2, 3 во  всех  возможных  их  комбинациях;                
Х, Y, Z-пространственные  координаты  точек  массива;  Р  и  Т  гравитационные  и  тектонические 
силы;  Г-геолого-структурные  факторы  и  Ф-физико-механические  свойства  пород.  В  процессе 
образования  в  массиве  открытых  или  подземных  горных  выработок  исходное  напряженно-
деформированное  состояние  нарушается,  при  этом  компоненты  тензора  новых  напряжений  и 
деформаций в любой точке массива можно представить в виде: 






ij
ij
ij
ij
ij
ij








                                                                  ( 9) 
где 


ij
, 


ij 
- дополнительные компоненты тензоров обусловленные проведением выработки. 
Для определения компонент тензоров используются общие соотношения:  
 
 
ij
ij
ij
M
Q






                                                                      (10) 
где Q – функция  текучести;  М – функция  описывающая  связь  между 

ij 
и 

ij 
на  запредельных 
участках. 
Формулой (10) подразумевается  математическое  описание  породного  массива  в  виде  соот-
ветствующих  физических  уравнений,  включающих  в  себя  деформационные  и  прочностные  свой-
ства массива. 
 
   
;
exp
2
1
dp
pt
p
F
i
t
f
i
i










ISSN 2224-5278                                                                                 Серия геологии  и технических наук. № 6. 2016 
 
 
151 
Проведенный анализ и обзор литературных, экспериментальных данных позволил установить 
что вблизи открытых выработок при разработке месторождения полезного ископаемого возникает 
сложная  картина  напряженно-деформированного  состояния  породного  массива,  приводящая  к 
неупругому  деформированию,  разрушению  и  перераспределению  напряжений.  В  связи  с  этим 
целью  работы  является  разработка  и  обосновании  методики  и  математической  модели  оценки 
напряженно-деформированного  состояния  породного  массива  вблизи  выработок  в  условиях 
комбинированной разработки месторождений, с учетом неоднородности и неупругих деформаций 
горных пород. 
Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие основные задачи: 
1.  Анализ  особенностей  экспериментальных  диаграмм  неупругого  деформирования  горных 
пород,  обобщение  результатов  научных  и  практических  исследований  по  оценке  напряженно-
деформированного  состояние  горного  массива  при  комбинированном  способе  разработки  место-
рождения полезных ископаемых; 
2.  Разработка  расчетной  математической  модели  среди  методики,  позволяющей  учитывать  в 
процессе ведения горных работ многократное возмущение напряженно-деформированного состоя-
ния пород одних и тех же участков массива, открытыми и подземными выработками; 
3. Разработка численных процедур, алгоритмов и программ, реализующих расчетные модели 
на основе метода конечных элементов; 
4.  Получения  решения  практических  задач  геомеханики  при  разработке  месторождений  по-
лезных  ископаемых  комбинированным  способом.  Выявление  основных  закономерностей  взаимо-
действия открытых и подземных горных выработок – предельных зон влияния карьера и подзем-
ных  камер,  минимальных  потолочин  при  которой  образуется  провал  и  др.  Анализ  результатов  и 
выводы. 
Последовательное решение поставленных задач определяет структуру этой работы. 
 

жүктеу/скачать 14,97 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: