THE EFFECT OF A CRACK ON THE DISTRIBUTION OF RESIDUAL STRESSES NEAR THE WORKING FACE IN AN OPTICALLY ACTIVE MODEL
Keywords:
Residual stresses, mining, polarization-optical method, fracturing, stress concentration, photoelasticityAbstract
This article presents the results of an experimental study on the effect of fracturing on the distribution of residual stress fields near mine workings. The work was performed using the polarization-optical method on models made of epoxy resin (ED-6). The author conducted a comparative analysis of two variants: a continuous medium and a medium with a horizontal crack in the side of the excavation. It was established that the presence of a crack radically changes the nature of the stress-strain state: there is a decrease in the concentration of compressive stresses along the excavation perimeter and the formation of zones of extremely high tensile stresses (up to 7 MPa) at the end of the crack. The identified alternating nature of the stress distribution justifies the need to account for structural defects in the rock mass when assessing the stability of workings.
References
1. Ривкин И.Д., Чистяков Е.П. Влияние некоторых горно-геологических факторов на характер напряженного состояния пород и контура выработки // Поляризационно-оптический метод исследования напряжений: Тр. Всесоюз. конф. 23-27 июня. – Л., 1966. – С. 462–466.
2. Трумбачев В.Ф., Молодцова П.С. Применение оптического метода для исследования напряженного состояния пород вокруг горных
выработок. – М.: Изд-во АН СССР, 1963. – 95 с.
3. Хаимова-Малькова Р.И.Исследование на моделях из оптически активного материала агарина характера разрушения пород вокруг горных выработок. // Поляризационно-оптический метод исследования напряжений: Тр. 5-й Всесоюз. конф. 23-27 июня. – Л., 1966. – С. 481-487.
4. И.Т. Айтматов, Н. Карагулов. Влияние трещин на напряженное состояние пород, окружающих горную выработку. //В сб.Устойчивость горных пород в камерах и подготовительных выработках. Изд. Илим, Фрунзе. 1969. С. 22-32.
5. Айтматов И.Т., Тажибаев К.Т., Казакбаева Г.О. Исследование распределения остаточных и действующих напряжений вокруг выработки в трещиноватой модели поляризационно-оптическим методом // Известия Кыргызского технического университета им. И.Раззакова. Бишкек, 2005. – № 7. – С.10–18.
6. Айтматов И.Т., Тажибаев К.Т., Казакбаева Г.О. Моделирование остаточных напряжений и их взаимодействие с внешними силами вблизи выработки методом фотоупругости // Современные проблемы механики сплошных сред. Гидрогазодинамика и экзогенно-геологические процессы природы / Сб. тр., вып. Третий. – Бишкек, 2004. – С. 6–13.
7. Хаимова-Малькова Р.И. Методика исследования напряжений поляризационно-оптическим методом. – М.: Наука, 1970. – 115 с.
8. Феппл Л., Менх Э. Практика оптического моделирования. – Новосибирск: Наука, Сиб. Отд., 1966. – 211 с.
