Моделирование и валидация модели

Объектом исследования являются подготовительные выработки и охранные целики пологопадающих угольных пластов. Цель работы — исследование процессов деформации и разрушения вмещающих пород при отработке метанонасыщенных угольных пластов, склонных к горным ударам. Методы проведения работы —компьютерное моделирование. Проведен численный эксперимент по повышению трещиноватости горного массива на основе разработанной модели упруго-хрупко-пластичной среды. Выполнена численная оценка эффективного радиуса влияния скважины гидроразрыва для оптимального дизайна технологии проведения ГРП. Показано, что при определенном начальном расстоянии между скважинами ГР, расстояние между соседними областями разрушения вокруг скважин ГР сокращается с устойчивой скоростью. Выполнено моделирование влияния закономерностей восстановления несущей способности в области обрушенных пород на шаги периодического обрушения кровли при подвигании очистного забоя. Показано, что увеличение нормированного расстояния восстановления несущей способности в области обрушенных пород приводит к уменьшению шага периодического обрушения. Численно исследованы механизмы разрушения лабораторных образцов горных пород, содержащих свободный газ и находящихся в условиях трехосного равномерного и неравномерного нагружения с освобождением одной из нагруженных сторон от напряжений. Численно выявлены закономерности разрушения образцов горной породы в зависимости от начального напряженного состояния, а также скорости освобождения одной из поверхностей, имитирующей различную скорость подхода забоя к области с повышенным содержанием метана. Результаты расчётов по представленной модели показывают, что наименьшие повреждения объема наблюдаются в случае, когда освобождаемая грань ориентирована параллельно направлению максимального сжатия или перпендикулярно к направлению минимального сжатия. Результаты работы могут быть применены в области горного дела для повышения геодинамической безопасности ведения горных работ.