Исследование деформирования моделей массива горных пород в контролируемом режиме

1. Прочность и деформируемость горных пород [Текст] / Ю.М. Карташов, Б. М. Матвеев, Г.В. Михеев, А.Б. Фадеев. Под общ. ред. А.Б. Фадеева. – М.: Недра, 1979. – 269 с.
2. Свойства горных пород при разных видах и режимах нагружения [Текст] / А. И. Берон, Е. С. Ватолин, М. И. Койфман [и др.] – М.: Недра, 1984. – 276 с.
3. Ставрогин, А. Н. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах [Текст] / А. Н. Ставрогин, А.Г. Протосеня. – М.: Недра, 1985. – 270 с.
4. Виноградов, В. В. Геомеханика управления состоянием массива вблизи горных выработок [Текст] / В. В. Виноградов // А Н УССР. Ин-т геотехн. механики. – К.: Наук. думка, 1989. – 192 с. – ISBN 5-12-000877-1.
5. Пантелеев, И. А. Эффект Кайзера при трехосном сжатии песчаника с последовательным вращением эллипсоида заданных напряжений [Текст] / И. А. Пантелеев [и др.] // ФТПРПИ. – Новосибирск, 2020. – № 3. – С. 47-55. – EDN BFAPJC.
6. Литвинский, Г. Г. Траектории испытания горных пород в стабилометре для получения паспорта прочности с использованием деформационного эффекта памяти [Текст] / Г. Г. Литвинский // Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве. – Алчевск, 2024. – Вып. 3 (77). – С. 5-20. – EDN CVTYDH.
7. Ревва, В. Н. Экспериментальные исследования механических свойств углей в зависимости от глубины их залегания [Текст] / В. Н. Ревва, В. В. Васютина // Труды РАНИМИ. – Донецк, 2025. – № 6 (44). – С. 26-40. – EDN LTREKO.
8. Моделирование в геомеханике [Текст] / Ф.П. Глушихин, Г.Н. Кузнецов, М.В. Шклярский [и др.] – М.: Недра, 1991. – 239 с. – ISBN 5-247-01780-3.
9. Николаевский, В. Н. Механика пористых и трещиноватых сред [Текст] / В. Н. Николаевский. – М.: Недра, 1984. – 232 с.
10. Бабиюк, Г. В. Совершенствование приборно-методического обеспечения для испытания пород в режиме контролируемого разрушения [Текст] / Г. В. Бабиюк, А. А. Леонов, В. Ф. Пунтус, О. В. Бакаев // Сб. науч. трудов ДонГТУ. –Алчевск, 2010. – Вып. 32. – С. 76-87. – https://sbornik.dontu.ru/collection.php?id=42.
11. Кирничанский, Г. Т. Элементы теории деформирования и разрушения горных пород [Текст] / Г. Т. Кирничанский. – К.: Наукова думка, 1989. – 183 с. – ISBN 5-12-000910-7.
12. Бабиюк, Г. В. Моделирование процесса деформирования армированного породного массива [Текст] / Г. В. Бабиюк, А. А. Леонов, В. Ф. Пунтус. // Известия вузов. Горный журнал. – Екатеринбург, 2009. – № 5. – С. 42-51. – EDN LACMOZ.

В статье представлены результаты по совершенствованию приборно-методической базы и выполнению испытаний моделей породного массива в режиме контролируемого деформирования.
В процессе проведения выработок в массиве горных пород напряжения я перераспределяются: в зоне забоя и у поверхности породного обнажения формируется напряженное состояние типа неравнокомпонентного трехосного сжатия, при котором промежуточное напряжение превышает минимальную главную компоненту.
Традиционно свойства пород при предельных напряжениях исследуют на образцах горных пород с использованием жестких испытательных машин или стабилометров
Для выявления закономерностей запредельного деформирования породного массива авторами применен метод физического моделирования на эквивалентных материалам горных пород системах. Он дает возможность исследовать изменения свойств модели массива практически при любом состоянии, вплоть до запредельного, приближая эксперимент к реальным геомеханическим процессам.
Разработаны метод, оборудование и программное обеспечение для физического моделирования запредельного контролируемого деформирования горных пород при неравнокомпонентном сжатии.
Выбранный материал воспроизводит ключевые особенности поведения псевдопластических горных пород под нагрузкой. Геометрическое подобие диаграмм одноосного сжатия и численное равенство безразмерных характеристик породы и эквивалентного материала, при наличии различий масштабов прочностных и деформационных параметров, позволяют использовать его для моделирования геомеханических процессов со статическим характером нагружения.
Авторами установлено, что вид напряженно-деформированного состояния существенно влияет на запредельное деформирование пород. В режиме плоской деформации процесс протекает в зажатой среде: на стадии разупрочнения доминирует деформация 3, интенсивность разрыхления по сравнению с одноосным сжатием снижается, остаточная прочность возрастает, а параметр Надаи-Лоде изменяется в диапазоне –0,4 < μ < 0,4.
Основные результаты рецензируемой работы отвечают заявленным целям, корректно сформулированы, обоснованы. Работа представляет интерес, как в научном, так и в практическом плане. Статья может быть рекомендована к публикации в сборнике научных трудов «Труды РАНИМИ».