Горный институт КНЦ РАН, Апатиты, Россия

Семенова И. Э., руководитель отдела геомеханики, канд. техн. наук, i.semenova@ksc.ru
Дмитриев С. В., научный сотрудник
Кузнецов Н. Н., старший научный сотрудник, канд. техн. наук

Представлены результаты численного моделирования напряженно-деформированного состояния участка месторождения Олений ручей, пересеченного структурной неоднородностью – закрытой трещиной без заполнителя. В лабораторных условиях определены значения нормальной и тангенциальной жесткости трещин на образцах пород, по которым пройдена выработка. Полученные экспериментальные данные использованы при численном моделировании, результаты которого показывают особенности поля напряжений вблизи структурной неоднородности. Имеет место качественная сходимость распределения напряжений в кровле выработки с геодинамической характеристикой массива пород, полученной при обследовании выработки.

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда № 22-17-00248, http//rsf.ru/project/22-17-00248. 

Авторы выражают благодарность сотрудникам АО «СЗФК» за содействие в выполнении исследований и ведущему инженеру Горного института КНЦ РАН А. К. Паку за проведение лабораторных испытаний образцов.

1. Eremenko A. A., Seryakov V. M., Gakhova L. N. Geomechanical validation of the parameters and technique for damping layer in the vicinity of underground excavation for overburden pressure relief. Journal of Mining Science. 2014. Vol. 50, No. 4. pp. 665–673.
2. Galchenko Yu. P., Eremenko V. A. Natural-and-Technical Underground Mining Systems for Ore Deposits Using Convergent Geotechnologies. 2^nd enlarged and revised edition. Moscow : Gornaya kniga, 2023. 288 p.
3. Kozyrev A. A., Panin V. I., Semenova I. E. Geodynamic risk management at the Khibiny apatite mines. MIAB. 2010. No. 12. pp. 347–359.
4. Trubetskoy K. N., Miletenko N. A., Odintsev V. N., Shipovsky I. E. To geomechanical substantiation of development of Gorevskoye deposit of lead–zinc ores. Marksheyderiya i nedropolzovanie. 2023. No. 6(128). pp. 42–53.
5. Ghasemi S., Khamehchiyan M., Taheri A., Nikudel M. R., Zalooli A. Crack evolution in damage stress thresholds in different minerals of granite rock. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2020. Vol. 53, Iss. 3. pp. 1163–1178.
6. Budkov A. M., Kocharyan G. G., Pavlov D. V. Numerical simulations of interblock displacement accumulation under low-amplitude dynamic action. Physical Mesomechanics. 2010. Vol. 13, No. 2. pp. 21–30.
7. Goodman R. E. Introduction to Rock Mechanics. 2^nd ed. Hoboken : John Wiley & Sons, 1991. 576 p.
8. Protosenya A. G., Veselova A. V., Kotikov D. A. Assessment of stress concentration in neighborhood of karst voids during ore mining. MIAB. 2024. No. 2. pp. 5–22.
9. Корчак П. А., Карасев М. А. Geo-mechanical prediction of the brittle fracture zones in rocks in the vicinity of the excavation junction of Apatit LTD mines. Sustainable Development of Mountain Territories. 2023. Vol. 15, No. 1(55). pp. 67–80.
10. Goodman R. E., Taylor R. L., Brekke T. L. A model for the mechanics of jointed Rock. Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division. 1968. Vol. 94, Iss. 3. pp. 637–659.
11. Barton N. R. A model study of rock-joint deformation. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1972. Vol. 9, Iss. 5. pp. 579–582.
12. ASTM D5607-16. Standard Test Method for Performing Laboratory Direct Shear Strength Tests of Rock Specimens under Constant Normal Force. West Conshohocken : ASTM International, 2017. 9 p.
13. Panteleev A. V., Kasparyan E. V., Semenova I. E. Procedure of Visual Inspection in Underground Mine Openings at Rockburst-Hazardous Deposits. Apatity : Izdatelstvo FITs KNTs RAN, 2020. 68 p.
14. Dmitriev S. V., Avetisian I. M. Geomechanical Model development for the effective rock mass state management in conditions of the Oleniy Ruchey deposit underground mining. Topical Issues of Rational Use of Natural Resources : Scientific Conference Abstracts of XV International Forum–Contest of Students and Young Researchers. Saint-Petersburg, 2019. p. 90.
15. Shahverdiloo M. R., Zare S. Studying the normal stress influential factor on rock joint stiffness using CNL direct shear test. Arabian Journal of Geosciences. 2021. Vol. 14, Iss. 20. DOI: 10.1007/s12517-021-08449-6
16. Li Y., Du X., Ji Y. Predic tion of the transitional normal stress of rock joints under shear. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2022. Vol. 159. ID 105203.
17. Kocharyan G. G. Geomechanics of Faults. Moscow : GEOS, 2016. 424 p.