RU2540694C1 - Method for determining natural stresses in mine rock body - Google Patents
Method for determining natural stresses in mine rock body Download PDFInfo
- Publication number
- RU2540694C1 RU2540694C1 RU2013134578/03A RU2013134578A RU2540694C1 RU 2540694 C1 RU2540694 C1 RU 2540694C1 RU 2013134578/03 A RU2013134578/03 A RU 2013134578/03A RU 2013134578 A RU2013134578 A RU 2013134578A RU 2540694 C1 RU2540694 C1 RU 2540694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stresses
- depth
- time
- variable
- pulsating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам определения природных напряжений в массиве горных пород, которые используются в качестве граничных условий при расчете напряжений в горных конструкциях и элементах систем разработки для оценки их устойчивости.The invention relates to methods for determining natural stresses in a rock mass, which are used as boundary conditions when calculating stresses in rock structures and elements of development systems to assess their stability.
Известен способ определения природных напряжений, основанный на гипотезах их формирования только под действием гравитационных сил [1]. По гипотезе А. Гейма природные напряжения не превышают силы тяжести столба налегающих пород:A known method of determining natural stresses, based on the hypotheses of their formation only under the influence of gravitational forces [1]. According to the hypothesis of A. Game, natural stresses do not exceed the gravity of a column of overlying rocks:
где σz - вертикальная составляющая, МПа;where σ z is the vertical component, MPa;
σx, σy -горизонтальные составляющие, МПа;σ x , σ y are the horizontal components, MPa;
γ - удельный вес налегающих пород, МН/м3;γ is the specific weight of the overlying rocks, MN / m 3 ;
H - мощность налегающих пород, м.H is the thickness of the overlying rocks, m
По гипотезе А.Н. Динника горизонтальные составляющие зависят от бокового распора вертикальных напряжений λAccording to the hypothesis of A.N. The dynamics of the horizontal components depends on the lateral spread of vertical stresses λ
где
µ - коэффициент Пуассона.µ is the Poisson's ratio.
Недостатком известных способов является то, что они не учитывают воздействие тектонических сил, которые участвуют в формировании горизонтальных природных напряжений.A disadvantage of the known methods is that they do not take into account the influence of tectonic forces that are involved in the formation of horizontal natural stresses.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату являются разнообразные способы непосредственного измерения напряжений в исследуемых массивах горных пород, основанные на частичной и полной разгрузке массива и его гидроразрыве [1].Closest to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result are various methods for directly measuring stresses in the studied massifs of rocks, based on partial and complete unloading of the massif and its hydraulic fracturing [1].
В результате экспериментальных работ получаемAs a result of experimental work, we obtain
где σтх, σту - тектонические напряжения, действующие по осям X и Y.where σ tx , σ tu are tectonic stresses acting along the X and Y axes.
Недостатком известных способов является то, что тектонические силы включают постоянную (не зависит от времени измерения) и переменную составляющие, которая периодически изменяется во времени с цикличностью 3,5 года, 11 лет, 90 лет и т.п.A disadvantage of the known methods is that tectonic forces include a constant (independent of the measurement time) and variable components, which periodically changes in time with a cycle of 3.5 years, 11 years, 90 years, etc.
Однако все известные способы при производстве измерений и обработке результатов не позволяют разделять эти составляющие и полученный результат характеризует напряженное состояние массива только в момент измерения и при использовании этих данных через 5, 10 и 11 лет ошибки при расчете устойчивости горных конструкций могут достигать значительной величины.However, all known methods in the production of measurements and processing of the results do not allow to separate these components and the obtained result characterizes the stress state of the massif only at the time of measurement and when using this data after 5, 10 and 11 years, errors in calculating the stability of mountain structures can reach significant values.
Целью изобретения является повышение точности прогнозирования напряжений на нижние горизонты в будущем времени и при использовании результатов измерений в прошедшем времени на верхних горизонтах.The aim of the invention is to improve the accuracy of predicting stresses in the lower horizons in the future tense and when using the results of measurements in the past tense on the upper horizons.
Указанная цель достигается тем, что определенные известными способами главные напряжения разделяют на постоянную и переменную (пульсирующую) во времени составляющиеThis goal is achieved by the fact that the main stresses determined by known methods are divided into constant and variable (pulsating) components over time
так как σхтп≈σутп=σтп, получают зависимость изменения постоянных составляющих с глубиной, находят закономерность изменения переменных (пульсирующих) напряжений во времени на рассматриваемом месторождении или принимают их как средние по региону, а затем суммируют эти составляющие на требуемой глубине и в нужное время.since σ htp ≈σ ut = σ tp , we obtain the dependence of the changes in the constant components with depth, find the pattern of change of the variable (pulsating) stresses in time at the field in question, or take them as average for the region, and then summarize these components at the required depth and in right time.
Ситуация облегчается тем, что σтп присущи всей земной коре и величина их одинакова как на Урале, так и для всего земного шара [2]. Деформация земной коры и связанные с ней σтп на Урале и на вулканических островах Тихого, Индийского и Атлантического океанов в экваториальной зоне, на которых находятся станции коррекции спутников GPS, отличаются не более чем на 5%.The situation is facilitated by the fact that σ mn are inherent in the entire earth's crust and their magnitude is the same both in the Urals and throughout the globe [2]. The deformation of the earth's crust and the associated σ cr in the Urals and on the volcanic islands of the Pacific, Indian and Atlantic oceans in the equatorial zone, where GPS satellite correction stations are located, differ by no more than 5%.
В качестве примера рассмотрим условия определения и прогнозирования природных напряжений на Гайском подземном руднике, где природные напряжения измеряли методом щелевой разгрузки, σтп определяли на специальном полигоне в околоствольном дворе на гор. 830 м.As an example, let us consider the conditions for determining and predicting natural stresses at the Gaisky underground mine, where natural stresses were measured using the slit method, σ TP was determined at a special training ground in the near-barrel yard on the mountains. 830 m.
На рис.1 представлены графики изменения постоянных составляющих напряжений с глубиной, а на рис.2 - графики изменения σтп с 1998 г. и по 2013 г. с прогнозом до 2020 г. на рудниках городов Краснотурьинск, Нижний Тагил, Березовский и Гай.Figure 1 shows the graphs of the constant stress components with depth, as in Figure 2 - graphs of σ mn in 1998 and 2013 with projections to 2020 in the mines cities Krasnoturinsk, Nizhny Tagil, Berezovsky and Guy.
Источники информацииInformation sources
1. Ральникова М.В., Зотеев О.В. Геомеханика: Учебное пособие. - М.: Издательский дом «Руда и Металлы, 2003. - 240 с.1. Ralnikova M.V., Zoteev O.V. Geomechanics: Textbook. - M.: Publishing House "Ore and Metals, 2003. - 240 p.
2. Зубков А.В. Периодическое расширение и сжатие Земли как вероятный механизм природных катаклизмов. - Литосфера, 2013. №2, с.145-156.2. Zubkov A.V. Periodic expansion and contraction of the Earth as a likely mechanism of natural disasters. - Lithosphere, 2013. No. 2, p.145-156.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013134578/03A RU2540694C1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Method for determining natural stresses in mine rock body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013134578/03A RU2540694C1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Method for determining natural stresses in mine rock body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013134578A RU2013134578A (en) | 2015-01-27 |
RU2540694C1 true RU2540694C1 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=53281261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013134578/03A RU2540694C1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Method for determining natural stresses in mine rock body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2540694C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU834649A1 (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-30 | Институт Сейсмостойкого Строитель-Ctba И Сейсмологии Ah Таджикской Ccp | Earthquake predicting method |
SU881320A1 (en) * | 1979-04-09 | 1981-11-15 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт | Method of detecting the strained state of rock |
US5737219A (en) * | 1992-10-15 | 1998-04-07 | All-Russian Research Institute For Hydrogeology And Engineering Geology | Method of monitoring deformation of geological structures and predicting geodynamic events |
RU2135770C1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-08-27 | Шейнин Владимир Исаакович | Method determining changes of stress condition of rock mass in time and device for its implementation |
-
2013
- 2013-07-23 RU RU2013134578/03A patent/RU2540694C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU881320A1 (en) * | 1979-04-09 | 1981-11-15 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт | Method of detecting the strained state of rock |
SU834649A1 (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-30 | Институт Сейсмостойкого Строитель-Ctba И Сейсмологии Ah Таджикской Ccp | Earthquake predicting method |
US5737219A (en) * | 1992-10-15 | 1998-04-07 | All-Russian Research Institute For Hydrogeology And Engineering Geology | Method of monitoring deformation of geological structures and predicting geodynamic events |
RU2135770C1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-08-27 | Шейнин Владимир Исаакович | Method determining changes of stress condition of rock mass in time and device for its implementation |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ЗУБКОВ А.В. Периодическое расширение и сжатие Земли как вероятный механизм природных катаклизмов - Литосфера, 2013. N2, с.145-156 * |
РАЛЬНИКОВА М.В И ДР., Геомеханика: Учебное пособие. - М: Издательский дом "Руда и Металлы, 2003, стр. 13-16,51-56 . * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013134578A (en) | 2015-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mayolle et al. | Scaling of fault damage zones in carbonate rocks | |
Konicek et al. | Long-hole destress blasting for rockburst control during deep underground coal mining | |
Vennes et al. | Large-scale destress blasting for seismicity control in hard rock mines: a case study | |
Khomenko et al. | Analytical modeling of the backfill massif deformations around the chamber with mining depth increase | |
Kopylov et al. | Forecasting of geodynamic hazards at potash mines using remote sensing data: acase study of the Tubegatan deposit, Uzbekistan | |
Wojtecki et al. | Estimation of active rockburst prevention effectiveness during longwall mining under disadvantageous geological and mining conditions | |
Li et al. | Characteristics and implications of stress state in a gold mine in Ludong area, China | |
Stupnik et al. | Physical modeling of waste inclusions stability during mining of complex structured deposits | |
Konicek et al. | Effects of torpedo blasting on rockburst prevention during deep coal seam mining in the Upper Silesian Coal Basin | |
Ji et al. | A novel method for estimating methane emissions from underground coal mines: The Yanma coal mine, China | |
Tommasi et al. | Buckling of high natural slopes: the case of Lavini di Marco (Trento-Italy) | |
Ziegler et al. | Near-surface rock stress orientations in alpine topography derived from exfoliation fracture surface markings and 3D numerical modelling | |
RU2540694C1 (en) | Method for determining natural stresses in mine rock body | |
Neverov | Types of orebodies on the basis of the occurrence depth and stress state. Part I: Modern concept of the stress state versus depth | |
Goodale et al. | Global stability assessment of open pit slopes using LEM and FEM: A comparison between the factor of safety and strength reduction factor | |
Su et al. | Fracture patterns in successive folding in the western Sichuan basin, China | |
Soucek et al. | Experimental approach to measure stress and stress changes in rock ahead of longwall mining faces in Czech coal mines | |
Sarybayev et al. | Rosk mass assessment for man-made disaster risk management | |
de Miguel-García et al. | A new methodology to estimate the powder factor of explosives considering the different lithologies of volcanic lands: A case study from the island of Tenerife, Spain | |
Torbica et al. | A model for estimation of stress-dependent deformation modulus of rock mass | |
Kuldeev et al. | Modern methods of geotechnic–effective way of providing industrial safety in mines | |
Nurpeisova et al. | FORECAST CHANGES IN THE GEODYNAMIC REGIME OF GEOLOGICAL ENVIRONMENT DURING LARGE-SCALE SUBSOIL DEVELOPMENT | |
Hrubesova et al. | Geotechnical monitoring and mathematical modelling in medieval mine Jeronym (Czech Republic) | |
Buzylo et al. | Analysis of stress-strain state of rock mass while mining chain pillars by chambers | |
Leont'ev | Analysis of natural stresses according to the measurement results in mines on the territory of Northern Eurasia |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180724 |