Введение
1 Анализ влияния горно-геологических и горнотехнических факторов на устойчивость горных выработок при подземной разработке угольных месторождений 13
1.1 Анализ устойчивости горных выработок угольных шахт 13
1.2 Результаты и направления исследований влияния природных и техногенных поверхностей ослабления горного массива на параметры напряженно-деформированного состояния 19
1.3 Анализ алгоритмов прогнозирования напряженно-деформированного состояния углепородного массива в окрестности подземных горных выработок 24
1.4 Цель, задачи и актуальность исследования 27
2 Методика и программа лабораторных и численных исследований распределения деформаций и напряжений в окрестности подготовительных выработок в слоистом углепородном массиве 29
2.1 Программа исследований распределения напряженно-деформированного состояния в окрестности подготовительных выработок в слоистом углепородном массиве 29
2.2 Методика тарировки лабораторной установки и оценка точности метода фотофиксации с помощью цифровой камеры и персонального компьютера 31
2.2.1 Методика тарировки лабораторной установки 31
2.2.2 Оценка точности метода фотофиксации с помощью цифровой камеры и персонального компьютера 38
2.3 Методика физического моделирования процессов дезинтеграции породных массивов в окрестности выработок 45
2.3.1 Методика изготовления физической модели объекта исследований 45
2.3.2 Разработка методики исследования смещений поверхности физической модели из эквивалентного материала с использованием метода фотофиксации 50
2.3.3 Оценка адекватности расчетных параметров напряженно-деформированного состояния измеренным 53
2.4 Численные исследования распределения смещений и напряжений в модели слоистого массива из эквивалентного материала в окрестности подготовительной горной выработки 56
2.5 Выводы 64
3 Исследование закономерностей распределения деформаций и напряжений в нетронутом углепородном массиве, осложненном природными поверхностями ослабления 66
3.1 Методика исследования закономерностей распределения НДС в нетронутом углепородном массиве, осложненном природными поверхностями ослабления 66
3.2 Закономерности распределения деформаций и напряжений в нетронутом углепородном массиве, осложненном природными поверхностями ослабления 77
3.2.1 Исследование влияния глубины залегания породных слоев на распределение напряжений и деформаций в нетронутом углепородном массиве, осложненном природными поверхностями ослабления. 78
3.2.2 Исследование влияния угла падения слоев на распределение напряжений и деформаций в нетронутом углепородном массиве, осложненном природными поверхностями ослабления 84
3.2.3 Исследование влияния предела прочности пород в искусственных породных слоях на распределение напряжений и деформаций в нетронутом углепородном массиве, осложненном природными по верхностями ослабления 90
3.2.4 Исследование влияния толщины мягкого слоя на распределе ние напряжений и деформаций в нетронутом углепородном массиве, осложненном природными поверхностями ослабления 95
3.3 Выводы 98
4 Исследование закономерностей распределения деформаций и напряжений в углепородном массиве, осложненном природными поверхностями ослабления в окрестности одиночной горной выработки 99
4.1 Закономерности распределения деформаций и напряжений в угле породном массиве, осложненном природными поверхностями ослабления, в зоне влияния одиночной горной выработки 99
4.1.1 Исследование влияния глубины залегания породных слоев на распределение напряжений и деформаций в слоистом углепородном массиве в зоне влияния одиночной горной выработки 113
4.1.2 Исследование влияния угла падения слоев на распределение напряжений и деформаций в слоистом углепородном массиве в зоне влияния одиночной горной выработки 123
4.1.3 Исследование влияния предела прочности мягких породных слоев на распределение напряжений и деформаций в слоистом углепородном массиве в зоне влияния одиночной горной выработки 133
4.1.4 Исследование влияния ширины горной выработки на распределение напряжений и деформаций в слоистом углепородном массиве в зоне влияния одиночной горной выработки 143
4.2 Выводы 152
5 Исследование напряженно-деформированного состояния слоистого неоднородного углепородного массива, осложненного природными поверхностями ослабления в зоне совместного влияния подготовительных и очистных выработок 154
5.1 Исследование закономерностей распределения деформаций и напряжений в слоистом неоднородном углепородном массиве в зоне влияния подготовительной выработки 154
5.2 Исследование закономерностей распределения деформаций и напряжений в слоистом неоднородном углепородном массиве в зоне совместного влияния подготовительных и очистных выработок 165
5.3 Разработка рекомендаций по геомеханическому обеспечению устойчивости подземных горных выработок в слоистом неоднородном углепородном массиве 188
5.4 Выводы 194
Заключение 195
Литература 198
Приложения 215
