DEVELOPMENT OF ALGORITHMS AND SOFTWARE COMPONENTS FOR MODELING OF STRESS-STRAIN STATE OF ROCKS DURING COAL DEPOSITS EXPLORATION - Шевчук, В.; Іванік, О.; Лавренюк, М.; Савельєв, М. (Київський національний університет імені Тараса Шевченка, 2017)
Studies of the stress-strain state of technologically modified rock mass with the exploration of coal deposits are carried out by the methods of continuum mechanics, based both on analytical solutions and data of field and laboratory experiments. Analytical solutions provide the ability to do the least costly experiments in a wide range of important factors and environmental parameters. The consideration is given to the algorithm and programme module for the simulation of the stress-strain state of coal-bearing strata. The model of homogeneous elastic solid massive is considered as a base model. Developing of basic schemes was carried out for conditions of plane strain. Rock massive with the layer is modeled as a homogeneous transversely isotropic body. Criteria solutions are established by checking of boundary conditions. In order to solve the task of the distribution of stresses in the rock massive, which is modeled as a linear deformable environment around the excavation of any cross-sectional shape, the appropriate type of the unit disk functions was determined. The graphical modeling of the analytical algorithm calculated the stress-strain state of the geological massif with the excavation of any shape was carried out. The software application of the developed algorithm is presented.

Дослідження напружено-деформованого стану техногенно зміненого масиву гірських порід при розробці пластових вугільних родовищ доцільно проводити методами механіки суцільного середовища, які базуються як на аналітичних та чисельних рішеннях, так і на даних натурних і лабораторних експериментів. Аналітичні рішення надають можливість проводити найменш "затратні" експерименти при широкому діапазоні головних факторів та параметрів середовища. У статті представлено алгоритм та програмну реалізацію моделювання напружено-деформованого стану пластового вугленосного масиву. Вихідною базовою моделлю прийнято модель однорідного пружного масиву. Побудову розрахункових схем виконано для умов плоского деформованого стану. Масив гірських порід, що вміщує пласт, моделюється як однорідний трансверсально-ізотропний породний масив. Визначено критерії правильності розв'язку, які встановлюються шляхом перевірки граничних умов. З метою розв'язку задачі про розподіл напружень в масиві, який моделюється лінійно-деформованим середовищем навколо виробки будь-якої форми поперечного перерізу, визначено відповідний вигляд відображальної функції одиничного кола на контур виробки довільного перерізу. Виконано графічне моделювання алгоритму аналітичного розрахунку напружено-деформованого стану фрагменту геологічного масиву з виробкою довільної форми. Представлено програмну реалізацію розробленого алгоритму.
РОЗРОБКА АЛГОРИТМІВ ТА ПРОГРАМНИХ КОМПОНЕНТ МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ГІРСЬКОГО МАСИВУ ПРИ РОЗРОБЦІ ВУГІЛЬНИХ ПЛАСТІВ
Keywords: stress-strain stateб; coal layer; algorithm; simulation; software implementation; напружено-деформований стан; вугільний пласт; алгоритм; моделювання; програмна реалізація