Развитие методики оценки напряженно-деформированного состояния массива горных пород с учетом контактных характеристик структурных неоднородностей

При ведении горных работ как открытым, так и подземным способом, негативным фактором является тенденция усложнения горнотехнических и горногеологических условий. Интенсивность горных работ, воздействие тектонических напряжений, а также наличие разного рода и масштаба разломных структур требуют заблаговременного учета и анализа напряженно-деформированного состояния (НДС) массива горных пород при геомеханическом обосновании и проектировании горных работ.
Ряд технологических проблем связан с процессами, происходящими на контактах и при взаимодействии различных материалов на границах сред. Сдвиг по структурным неоднородностям в нарушенном массиве представляет собой смещения блоков массива горных пород друг относительно друга, что может приводить к потере устойчивости элементов горной технологии. В рамках конечно-элементного анализа НДС с учетом геологических структур возможно применение специальных контактных элементов, позволяющих задавать прочностные параметры интерфейса между блоками.
Анализ работ по учету неоднородностей при моделировании напряженнодеформированного состояния массива горных пород и существующих программ, основанных на численных методах, показал неполное решение данной задачи. Одним из возможных путей является дополнение разработанного в ГоИ КНЦ РАН программного комплекса SigmaGT, реализующего решение задач теории упругости методом конечных элементов в объемной постановке, возможностью моделирования контактов блочной среды специальными элементами. Причем,важным условием является возможность модификации алгоритма и создание узконаправленных инструментов для горного инженера и исследователя. <...>