ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СОТОВЫХ ГОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ВКЛЮЧАЮЩИХ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ КАМЕРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Представлены результаты физического моделирования напряженно-деформированного состояния камерной системы разработки с оставлением целиков в сотовом исполнении горной конструкции, которая включает вертикальные камеры цилиндрической формы. Установлено, что подготовить эквивалентный материал каменной соли для физических моделей не представляется возможным, так как не соблюдается подобие по свойствам геоматериала. В связи с этим предложен качественный анализ результатов физического моделирования. Определены разрушающие физические модели нагрузки. Представлены полученные закономерности: при увеличении ширины камеры и целика увеличивается прочность вмещающего массива и междукамерных целиков, меньшая прочность закономерно регистрируется при меньшей ширине целика при тех же значениях ширины камер. Получено логическое сопоставление с результатами численного моделирования. Устойчивость междукамерных целиков для условий применения сотовых горных конструкций, включающих вертикальные камеры цилиндрической формы, обеспечивается (в отличии от традиционных условий поддержания столбчатых и ленточных междукамерных целиков) возможностью целиков иметь боковой распор своими гранями с соседними целиками и наиболее благоприятной формой конструктивных элементов системы - вертикальных камер цилиндрической формы, которые достаточно устойчивы в условиях действия горного давления (эффект обтекания в междукамерных целиках действующими напряжениями вертикальных камер цилиндрической формы).

The article describes physical modeling of the stress-strain behavior of a honeycomb mine structure composed of vertical cylindrical stopes with pillars in-between. It is found that it is impossible to prepare an equivalent material to simulate rock salt in physical models as no analogy of properties of these materials is observed in this case. In this respect, the qualitative analysis of physical modeling data is proposed. The fracture loads of physical models are determined. The obtained patterns are presented: with wider stopes and pillars, the strength of enclosing rock mass and intra-stope pillars increases; the lesser strength is regularly observed when the width of pillars is decreased while the width of stopes is unchanged. The physical and numerical modeling results are compared. In case of the honeycomb mine structure composed of vertical cylindrical stopes, stability of pillars between the stopes (as against conventional columnar and chain pillars) is ensured by the presence of the side thrust between the side faces of the neighbor pillars, and by the most favorable shape of the structural components of the mine-cylindrical shape of vertically arranged stopes-which are sufficiently stable under the action of rock pressure (the phenomenon when effective stresses flow around the vertical cylindrical stopes through the inter-stope pillars).