Моделирование и исследование фрактальных характеристик трещиноватости для прогноза прочности и устойчивости породного массива при сдвиге

Исследование устойчивости обнажений пород в выработках является важнейшей научной и практической задачей в горном деле. Решению данной задачи посвящены многочисленные публикации, где критерием устойчивости является соотношение действующих напряжений и прочности породного массива. При этом теория вопроса нередко сводится к рассмотрению идеально упругой или идеально сыпучей среды. Однако потеря устойчивости трещиноватых массивов определяется преимущественно сдвигом пород по трещинам. Надежной методики осуществления сдвига пород по реальным трещинам массива (натурного эксперимента) практически не существует. Поэтому при решении данного вопроса преобладают лабораторные исследования на эквивалентных материалах (гипс, цемент и пр.). Причем, как правило, условия подобия не выдерживаются или, вообще, не рассматриваются, и реальный профиль трещины заменяют геометрически правильными выступами (зубцами). В такой модели на основе чисто геометрических построений дается теория сдвига породы по трещине. Очевидно, что реальные трещины далеки от такой идеализированной модели. Поэтому нужно проводить эксперименты с горной породой и присущей ей реальной трещиной. Однако это связано с двумя проблемами - трудностью сохранения природной трещины в образце и невозможностью многократных испытаний с одной и той же трещиной, что требуется для статистически надежных выводов. В этой связи наиболее эффективным методом исследований служит статистическое (имитационное) моделирование. Таким образом, тема представленной диссертации, направленной на изучение указанных вопросов, является актуальной. Работа выполнена в рамках стратегической программы исследований технологической платформы твердых полезных ископаемых.  <...>