Робота - переможець конкурсу

Робота присвячена встановленню закономірностей зміни фізико-механічних властивостей вугілля різних марок від видів напруженого стану для визначення параметрів зони граничного стану для пологих вугільних пластів. У роботі встановлено, що для досліджених марок вугілля спостерігається невідповідність між видами напруженого та деформаційного станів μσ ≠ με, тобто при зміні виду напруженого стану від узагальненого стиснення до узагальненого розтягування вид деформаційного стану змінюється від узагальненого стиснення до узагальненого зсуву. Експериментально встановлено вплив виду напруженого стану на фізико-механічні характеристики вугілля. При виді напруженого та деформаційного станів відповідного узагальненого зсуву спостерігається мінімальне значення енергії деформування і максимальна зміна об'єму в момент руйнування. Експериментально доведено, що насичення вугілля водою призводить до пластифікації, зменшенню його пружних властивостей і зниження граничної міцності, гомогенізації середовища, локалізує руйнування вугілля в одній площині і реалізується зсувний механізм руйнування, закономірність невідповідності прагне до відповідності. Насичення вугілля метаном призводить до окрихчування вугілля, збільшення пружних властивостей і граничної міцності, інтенсифікується утворення тріщин, невідповідність між με і μσ має складну закономірність, руйнування носить динамічний характер, тріщини близькі до тріщин відриву. Для всіх видів напруженого стану при підвищенні температури масиву від 25оС до 50оС кількість і швидкість виходу метану з вугілля збільшується, а максимальне збільшення (в середньому в 2 - 2,5 рази) спостерігається при μσ = -0,5. Із застосуванням отриманих закономірностей зміни фізико-механічних властивостей вугілля при їх деформуванні та руйнуванні в об'ємному полі напружень, розроблено метод розрахунку параметрів зони граничного стану, в яку входить і зона віджиму. У методі враховані параметри, за допомогою яких визначаються розмір зони опорного тиску і глибина зони віджиму.