ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия:

Яваров А. В., ведущий научный сотрудник лаборатории геотехники, канд. техн. наук

Румянцев А. Е., главный специалист лаборатории геотехники, канд. техн. наук, rumyantsevae@nornik.ru

Центр геодинамической безопасности Заполярного филиала ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия:
Сергунин М. П., начальник отдела геотехнического сопровождения горных работ

ООО «Заполярная строительная компания», Норильск, Россия:
Былков А. В., генеральный директор

Дано описание дискретно-элементного метода определения суммарных нагрузок на конструкции перемычек рудоспусков. Описана методика построения и калибровки дискретно-элементных и конечно-элементных моделей рудоспусков.

1. Janssen H. Versuche Über Getreidedruck in Silozellen // Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingenieure. 1895. Vol. 39. S. 1045–1049.
2. Соколовский В. В. Статика сыпучей среды. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Физматгиз, 1960. – 239 с.
3. Зенков Р. Л. Механика насыпных грузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1964. – 251 с.
4. Клейн Г. К. Строительная механика сыпучих тел. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Стройиздат, 1977. – 256 с.
5. Гениев Г. А., Эстрин М. И. Динамика пластической и сыпучей сред. – М. : Стройиздат, 1972. – 216 с.
6. Диктерук М. Г., Кравчук В. Т., Заслуженный А. С., Човнюк Ю. В. Исследование закономерностей движения сыпучих материалов в вертикальных емкостях (силосы/бункеры): мониторинг статического напряженного состояния и анализ истечения по второй форме в общей постановке // Вестник Херсонского национального технического университета. 2018. № 3(66). С. 55–73.
7. Ooi J. Y., Chen J. F., Lohnest R. A., Rotter J. M. Prediction of static wall pressures in coal silos // Construction and Building Materials. 1996. Vol. 10. Iss. 2. P. 109–116.
8. Rotter J. M., Holst J. M. F. G., Ooi J. Y., Sanad A. M. Silo pressure predictions using discrete–element and finite–element analyses // Philosophical Transactions of the Royal Society A. Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 1998. Vol. 356. Iss. 1747. P. 2685–2712.
9. Gallego E., Goodey R. J., Ayuga F., Brown C. J. Some Practical Features in Modelling Silos with Finite Elements : Presentation // 2004 ASAE/CSAE Annual International Meeting. – Ontario, 2004.
10. Artoni R., Santomaso A., Canu P. Simulation of dense granular flows: Dynamics of wall stress in silos // Chemical Engineering Science. 2009. Vol. 64. Iss. 18. P. 4040–4050.
11. Widisinghe S., Sivakugan N. Vertical Stresses within Granular Materials in Silos // Proceedings of the 11th Australia–New Zealand Conference on Geomechanics. – Melbourne, 2012. P. 590–595.
12. Cundall P. A. A computer model for simulating progressive, large-scale movements in blocky rock system // Proceedings of the International Symposium on Rock Mechanics. – Nancy, 1971. P. 129–136.
13. Cundall P. A., Strack O. D. L. A discrete numerical model for granular assemblies // Géotechnique. 1979. Vol. 29. Iss. 1. P. 47–65.
14. Landry J. W., Grest G. S., Plimpton S. J. Discrete element simulations of stress distributions in silos: crossover from two to three dimensions // Powder Technology. 2004. Vol. 139. P. 233–239.
15. Hadjigeorgiou J., Lessard J. F. Numerical investigations of ore pass hang-up phenomena // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2007. Vol. 44. Iss. 6. P. 820–834.
16. Феоктистов А. Ю., Каменецкий А. А., Блехман Л. И., Васильков В. Б., Скрябин И. Н. и др. Применение метода дискретных элементов для моделирования процессов в горно-металлургической промышленности // Записки Горного института. 2011. Т. 192. С. 145–149.
17. Ланис А. Л., Хан Г. Н. Модификация модели геосреды для решения задач механики грунтов методом дискретных элементов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 1. С. 273–281.
18. Клишин С. В., Ревуженко А. Ф. Исследование задачи Янсена методом дискретных элементов в трехмерной постановке // ФТПРПИ. 2014. № 3. С. 10–16.
19. Goda T. J., Ebert F. Three-dimensional discrete element simulations in hoppers and silos // Powder Technology. 2005. Vol. 158(1-3). P. 58–68.
20. Клишин С. В., Косых В. П., Ревуженко А. Ф. Экспериментальное и теоретическое исследование процесса локализации деформаций в сыпучей среде // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2019. № 5. С. 268–272.
21. Кокоев С. Г., Юсупов Г. А., Феоктистов А. Ю., Трофимов А. В., Румянцев А. Е. и др. Обоснование параметров капитального рудоспуска на основе дискретно-элементного моделирования // ГИАБ. 2019. Спец. выпуск 37. Цифровые технологии в горном деле. С. 158–167.
22. Лаптев В. В. Численное моделирование потока раздробленной горной массы в процессе выпуска руды с использованием программы ROCKY DEM // Вестник МГТУ. Труды Мурманского государственного технического университета. 2019. Т. 22. № 1. С. 149–157.
23. Marcinowski J. Effect on horizontal pressure in steel silos evoked by a sudden change in the ambient temperature // Heliyon. 2019. Vol. 5. Iss. 5. e01611. DOI: 10.1016/j.heliyon.2019.e01611
24. Sato A., Tang H. Analysis of Ore Pass Hang-Ups in Long Vertical Ore Passes by 3-D DEM // International Journal of Mining Engineering and Mineral Processing. 2020. Vol. 9. No. 1. P. 1–11.
25. Клишин С. В. Дискретно-элементное моделирование локализации деформаций в сыпучей среде при пассивном давлении на подпорную стенку // ФТПРПИ. 2021. № 5. C. 35–45.
26. Gudehus G., Tejchman J. Some Mechanisms of a Granular Mass in a Silo – Model Tests and a Numerical Cosserat Approach // Advances in Continuum Mechanics. – Berlin : Springer, 1991. P. 178–193.
27. Шашенко А. Н., Пустовойтенко В. П., Сдвижкова Е. А. Геомеханика : учебник. – Киев, 2015. – 560 с.
28. Derakhshani S. M., Schott D. L., Lodewijks G. Micro–macro properties of quartz sand: Expe rimental investigation and DEM simulation // Powder Technology. 2015. Vol. 269. P. 127–138.
29. Yanjie Li, Yong Xu, Thornton C. A comparison of discrete element simulations and experiments for ‘sandpiles’ composed of spherical particles // Powder Technology. 2005. Vol. 160. Iss. 3. P. 219–228.

30. Coetzee C. J. Review: Calibration of the discrete element method // Powder Technology. 2017. Vol. 310. P. 104–142.
31. Grabowski A., Nitka M., Tejchman J. Comparative 3D DEM simulations of sand–structure interfaces with similarly shaped clumps versus spheres with contact moments // Acta Geotechnica. 2021. Vol. 16. Iss. 11. P. 3533–3554.
32. Li С., Yin H., Wu C., Zhang Y., Zhang J. et al. Calibration of the Discrete Element Method andModeling of Shortening Experiments // Frontiers in Earth Science. 2021. Vol. 9. 636512. DOI: 10.3389/feart.2021.636512
33. Cornforth D. H. Some experiments on the influence of strain conditions on the strength of sand // Géotechnique. 1964. Vol. 14. Iss. 2. P. 143–167.
34. Zhou Y. C., Xu B. H., Yu A. B., Zulli P. An experimental and numerical study of the angle of repose of coarse spheres // Powder Technology. 2002. Vol. 125. Iss. 1. P. 45–54.
35. Castro R. L., Fuenzalida M. A., Lund F. Experimental study of gravity flow under confined conditions // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2014. Vol. 67. P. 164–169.
36. Ahmadi A., Hosseininia E. S. An Experimental Investigation on the Generation of a Stable Arch in Granular Materials Using a Developed Trapdoor Apparatus // Powders & Grains 2017 : 8^th International Conference on Micromechanics on Granular Media. 2017. EPJ Web of Conferences. 2017. Vol. 140. 10002. DOI: 10.1051/epjconf/201714010002