УДК 622.278

ЛАТЫШЕВ О. Г., ПРИЩЕПА Д. В.

Прогноз устойчивости горных пород в выработке и расчет прочных размеров крепи опирается
на информацию о деформационных характеристиках породного массива. Измеренные на об-
разцах упругие свойства пород (модуль упругости, коэффициент Пуассона) не соответствуют
деформации трещиноватых массивов. Для адекватного описания напряженно-деформирован-
ного состояния таких массивов необходим учет геометрических характеристик системы
трещин, которые выражаются соотношением модуля трещиноватости, ширины зияния
трещин и площади контактов их берегов. В работе обсуждается методика оценки относи-
тельной площади контактов берегов трещин на базе статистического моделирования их
траекторий. Рассматриваются трещины отрыва и трещины сдвига. Установлено, что по
мере деформации трещин происходят разрушение соприкасающихся выступов их шерохова-
тости и дилатансия за счет подъема по линии извилистости. В результате траектории тре-
щин выполаживаются, что сопровождается закономерным снижением величины их фрак-
тальной размерности. В результате статистического моделирования природных трещин
разной конфигурации установлена надежная зависимость относительной площади контак-
тов берегов трещины от их фрактальной размерности. Это позволяет оценивать модуль де-
формации породного массива, имеющего развитую систему трещин. Полученные данные слу-
жат основой моделирования напряженно-деформированного состояния массива методом
конечных элементов и прогноза устойчивости горных пород в подземных выработках.

К л ю ч е в ы е с л о в а : породный массив; трещины; моделирование напряженно-деформиро-
ванного состояния; фрактальные характеристики; площадь контактов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гудман Р. Механика скальных пород: пер. с англ. М.: Стройиздат, 1987. 232 с.
2. Роза С. А., Зеленский Б. Д. Исследование механических свойств скальных оснований гидро-
технических сооружений. М.: Энергия, 1967. 392 с.
3. Руппенейт К. В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. М.: Недра,
1975. 223 с.
4. Латышев О. Г., Прищепа Д. В., Франц В. В. Статистическое моделирование природных тре-
щин // Изв. вузов. Горный журнал. 2016. № 5. С. 38–45.
5. Латышев О. Г., Прищепа Д. В. Исследование дилатансии при сдвиге горных пород по трещине //
Изв. вузов. Горный журнал. 2016. № 4. С. 55–59.
6. Латышев О. Г., Франц В. В., Прищепа Д. В. Фрактальная размерность трещины как мера ее
шероховатости // Изв. вузов. Горный журнал. 2015. № 8. С. 55–60.
Поступила в редакцию 11 октября 2016 года

УДК 624.016

ВИКУЛОВ В. М., КОРНИЛКОВ М. В., ЗОТЕЕВ О. В.

Обосновывается и доказывается, что для совершенствования анкерного крепления котлова-
нов необходимо применять восходящий способ установки анкеров в тех случаях, когда исполь-
зование грунтовых «нисходящих» анкеров может быть ограничено наличием скальных тре-
щиноватых массивов, карстовых или плывунных пород (грунтов), а также на участках,
насыщенных подземными инженерными коммуникациями. Существенным достоинством
конструкции предлагаемой крепи несущей стены котлована является определенность, нагляд-
ность и простота ее статической работы, обеспеченная постоянным визуальным контролем
состояния узлов крепления и зацепления каждого анкера, тогда как применение грунтовых
анкеров создает некоторую неопределенность их статической работы, связанную с отсут-
ствием данных о геологическом строении и свойствах грунтов в зоне замковой части анкера и
со скрытым характером работ по его устройству. Анкеры предлагаемой конструкции предпо-
лагается изготавливать из композитного материала – стекловолокна или углеродного волок-
на – так называемые ленточные фиберглассовые анкеры. Это позволит легко транспортиро-
вать анкеры в виде бухт, а на площадке разрезать их на отрезки любой длины. Однако такая
конструкция требует проверки расчетом условия равновесия опоры узла крепления верхнего
конца анкерной тяги, расположенной на поверхности грунта. В данной статье приводятся
методика расчета опорного откоса и проверка устойчивости опоры на сдвиг.

К л ю ч е в ы е с л о в а : анкерная крепь; восходящий способ установки анкеров; состояние узлов
крепления; несущая способность; фиберглассовый анкер; эффективность монтажа.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Маковский Л. В., Сула Н. А. Строительство автодорожных и городских тоннелей: учеб. посо-
бие. М.: РИОР; Инфра-М, 2014. 397 с.
2. Маковский Л. В., Сула Н. А. Расчет крепи котлованов при строительстве подземных сооруже-
ний: учеб. пособие. М.: МАДИ, 2011. 88 с.
3. Малинин А. Г., Малинин Д. А. Применение фиберглассовых анкеров в подземном строитель-
стве // Метро и тоннели. 2009. № 3. С. 24–27.
4. Пьянков С. А., Азизов З. К. Механика грунтов: учеб. пособие. Ульяновск: Изд-во УлГТУ,
2011. 103 с.
5. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов
строящихся и эксплуатируемых карьеров / сост. Г. Л. Фисенко, В. Т. Сапожников, А. М. Мочалов и
др. Л.: Изд-во ВНИМИ, 1972. 165 с.
Поступила в редакцию 29 августа 2016 года

УДК 624.12+622.83

ТАГИЛЬЦЕВ С. Н.

При лабораторных испытаниях образцов скальных горных пород часто выявляется нелиней-
ная связь касательных и нормальных напряжений. Эти факты однозначно указывают на су-
ществование верхней границы применимости закона Кулона. Теоретический анализ геометри-
ческих показателей положения верхнего предела закона Кулона с использованием безразмерных
характеристик напряжений позволяет выявить причины отклонений результатов испыта-
ний на срез со сжатием от линейной зависимости. Практически для всех разновидностей
скальных горных пород фактические точки испытаний, выполненных с углом среза 45°, соот-
ветствуют паспорту прочности за верхним пределом применимости линейного закона Куло-
на. Таким образом, методика проведения и интерпретации испытаний горных пород на срез
со сжатием требует существенной модернизации.

К л ю ч е в ы е с л о в а : закон Кулона; деформационный критерий предельно напряженного
состояния; верхняя граница применимости закона Кулона; безразмерные характеристики
напряжений; испытания горных пород на срез со сжатием.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Баклашов И. В., Картозия Б. А. Механические процессы в породных массивах: учеб. для вузов.
М.: Недра, 1986. 272 с.
2. Гудман Р. Механика скальных пород. М.: Стройиздат, 1987. 232 с.
3. Латышев О. Г., Казак О. О. Физика горных пород. Екатеринбург: УГГУ, 2013. 277 с.
4. Khachay O. A., Khachay A. Yu. Construction of dynamical model for evolution of rock massive
state as a response on a changing of stress-deformed state // Geophysical Research Abstracts. Vol. 12.
EGU2010-2662.
5. Машанов А. Ж., Машанов А. А. Основы геомеханики скально-трещиноватых пород. Алма-Ата:
Наука, 1985. 200 с.
6. Латышев О. Г., Франц В. В., Корнилков М. В., Соколов В. В. Определение геометрических
характеристик трещин для построения паспорта прочности горных пород // Изв. вузов. Горный
журнал. 2016. № 1. С. 58–65.
7. Николаевский В. Н. Механика пористых и трещиноватых сред. М.: Недра, 1984. 232 с.
8. Тагильцев С. Н. Деформационный критерий предельно напряженного состояния скальных
массивов // Изв. вузов. Горный журнал. № 1. 2004. С. 3–8.
9. Тагильцев С. Н. Трение, деформация и сила тяжести как базовые понятия геомеханики // Изв.
вузов. Горный журнал. 2014. № 6. С. 85–93.
ISSN 0536-1028 «Известия вузов. Горный журнал», № 1, 2017 79
10. Тагильцев С. Н. Границы применимости линейного критерия предельно напряженного со-
стояния горных пород // Изв. вузов. Горный журнал. 2015. № 3. С. 24–30.
11. Тагильцев С. Н. Обоснование взаимосвязи между углом внутреннего трения и показателями
деформации горных пород // Изв. вузов. Горный журнал. 2015. № 7. С. 56–60.
12. Тагильцев С. Н., Лукьянов А. Е. Гидрогеологическое расслоение скального массива в усло-
виях современного напряженного состояния // Литосфера. 2010. № 2. С. 122–129.
13. Тагильцев С. Н. Анализ поля напряжений в скальных массивах Краснотурьинского рудного
района // Геомеханика в горном деле: докл. Всерос. науч.-техн. конф. с межд. уч. (Екатеринбург,
1–3 окт. 2013 г.). Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2014. С. 110–119.
14. Тагильцев С. Н. Закономерности распределения тектонических напряжений в верхней части
геологического разреза горноскладчатых регионов // Геомеханика в горном деле: докл. Всерос.
науч.-техн. конф. с межд. уч. (Екатеринбург, 1–3 окт. 2013 г.). Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2014. С. 12–17.

Поступила в редакцию 29 августа 2016 года

УДК 622.276.4(476)

МЕДВЕДЕВ К. Ю., ЖУК И. В.

Значимой и актуальной задачей нефтяных компаний является повышение полноты выработ-
ки запасов нефти. Внедрение современных методов увеличения нефтеотдачи требует при-
влечения дополнительных капитальных вложений, а их эффективность не всегда оправдыва-
ет ожидания. В данной работе рассмотрены результаты применения метода циклического
воздействия на залежь нефти IV пачки задонского горизонта Речицкого месторождения. Тех-
нология проведения не требует дополнительных затрат на обустройство месторождения и
закупку дополнительного оборудования, себестоимость добычи нефти не увеличивается. Ком-
плексная программа работ включает: воздействие на призабойную зону пласта добывающих
скважин с помощью регулирования частоты переменного тока электродвигателя электро-
центробежного насоса; воздействие на удаленную зону пласта путем закачки потокооткло-
няющих реагентов в нагнетательные скважины; периодическое изменение объемов закачки по
нагнетательному фонду скважин. Выполненные работы доказывают эффективность мето-
да, однако технология требует дальнейшего совершенствования.

К л ю ч е в ы е с л о в а : карбонатный коллектор; фильтрация; неоднородность; циклическое
воздействие; градиент давления; коэффициент охвата; нефтеотдача; методы увеличения
нефтеотдачи.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Демяненко Н. А., Пысенков В. Г., Пирожков В. В., Агеенко Е. В., Лымарь И. В., Тищенко Н. В.
Технико-экономическая эффективность мероприятий по регулированию охвата пластов заводнени-
ем на нефтяных залежах месторождений РУП «ПО «Белоруснефть» // Проблемы освоения ресур-
сов нефти и газа Беларуси и пути их решения: матер. науч.-практ. конф. Гомель: Белоруснефть,
2003. С. 365–375.
2. Демяненко Н. А. Перспективы развития методов воздействия на пласт // Проблемы освоения
ресурсов нефти и газа Беларуси и пути их решения: матер. науч.-практ. конф. Гомель: Белорус-
нефть, 2003. С. 472–479.
3. Карташ Н. К. Новые данные о выработке запасов семилукской залежи Речицкого месторож-
дения // Поиски и освоение нефтяных ресурсов Республики Беларусь: сб. науч. тр. Вып. 7. Гомель:
БелНИПИнефть, 2010. С. 35–43.
4. Салажев В. М. Обобщение опыта и результатов геолого-промыслового анализа разработки
залежей нефти в карбонатных отложениях месторождений Беларуси и России. Минск: Зорны Вера-
сок, 2013. 480 с.
5. Гавура В. Е. Геология и разработка нефтяных и газовых месторождений. М.: ВНИИОЭНГ,
1995. 496 с.
6. Иванова М. М., Чоловский И. П., Брагин Ю. И. Нефтегазопромысловая геология. М.: Недра-
Бизнесцентр, 2000. 414 с.
7. Газизов А. А. Увеличение нефтеотдачи неоднородных пластов на поздней стадии разработки.
М.: Недра-Бизнесцентр, 2002. 639 с.
Поступила в редакцию 27 октября 2016 года