Введение
ГЛАВА 1 О методах исследования напряженно деформированного состояния массива горных пород 10
1.1 Краткий обзор аналитических и экспериментальных методов исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород 10
1.2 Вариационные методы 17
1.3 Конечно-элементные комплексы программ 22
1.4 Выводы по главе 1 28
ГЛАВА 2 Построение геомеханической модели нелинейно деформируемого массива горных пород, вмещающего выработку 29
2.1 К вопросу исследования напряженного состояния нелинейно деформируемого массива, вмещающего протяженную горизонтальную выработку 29
2.2 Выбор и построение расчетной схемы исследования напряженного состояния массива горных пород, вмещающего выработку 36
2.3 Начальное поле напряжений массива горных пород 41
2.4 Обзор некоторых моделей нелинейных сред, характерных для горных пород 43
2.5 Аппроксимация диаграмм деформирования 47
2.6 Выводы по главе 2 54
ГЛАВА 3 Разработка численного алгоритма определения параметров ндс нелинейно-деформируемого массива горных пород 55
3.1 Математическая постановка задачи исследования напряженного состояния нелинейно-деформируемого массива, вмещающего протяженную горизонтальную выработку 55
3.2 Процедуры получения решений нелинейных задач горной геомеханики 59
3.3 Метод Ньютона-Канторовича 62
3.4 Численный алгоритм исследования НДС массива горных пород 67
3.5 Построение схемы метода конечных элементов для плоской задачи исследования напряженного состояния массива, вмещающего выработку 71
3.6 Алгоритм моделирования напряженного состояния массива горных пород в окрестности протяженной горизонтальной выработки 81
3.7 Выводы по главе 3 84
ГЛАВА 4 Решение прикладных задач на основе разработанного вычислительного комплекса 86
4.1 Общие сведения о шахте «им. С.М. Кирова» и геологическом районе 86
4.2 Анализ натурных данных
4.3 Исходные данные для расчета прогнозируемых смещений контура протяженной горизонтальной выработки 92
4.4 Результаты расчета прогнозируемых смещений контура протяженной горизонтальной выработки и сравнение с натурными данными
4.5 Обоснование выбора коэффициента бокового отпора 109
4.6 Расчет ожидаемых смещений точек контура выработки в зоне влияния ранее отработанных выемочных участков 115
4.7 Выводы по главе 4 119
Заключение 121
Список литературы 123
