Трехмерное геомеханическое моделирование как основа решения сложных задач обеспечения промышленной безопасности разработки калийных месторождений
Введение. Прогноз напряженно-деформированного состояния горных пород и земной поверхности представляет собой весьма актуальную проблему разработки полезных ископаемых, связанную с негативным воздействием процесса сдвижения на подрабатываемые поверхностные и подземные объекты и формированием водопроводящих трещин в водозащитной толще (ВЗТ). Цепь работы - прогнозирование сдвижения горного массива на основе использования трехмерной геомеханической модели. Методология. В основу расчетов напряженно-деформированного состояния соляного массива Верхнекамского месторождения калийных солей положена реологическая модель деформирования и разрушения соляных пород. Аналитическое описание модели базируется на теории вязкопластичности, а численная реализация выполнена методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS. Оценка условий развития трещин в ВЗТ выполнена на основе анализа распределения горизонтальных деформаций растяжения (деформационный критерий) и распределения критерия Друкера-Прагера (силовой критерий). Результаты. Предложенная модель применялась для конкретных горнотехнических ситуаций. Производилась оценка нарушенности ВЗТ в районе скв. 69 рудника СКРУ-1. Анализ развития деформационных процессов в исследуемом районе позволил выделить пять зон возможного нарушения ВЗТ. Выводы. Максимальные значения критериев развития трещин возникают со стороны локальной мульды оседания (район 125 блока). Именно на данном участке наиболее вероятно возникновение водопроводящих трещин в ВЗТ.