Статья посвящена решению актуальной задачи прогнозирования опасных зон ведения горных работ посредством определения положения локальных концентраторов напряжений в отрабатываемом угольном пласте. Актуальность данной задачи подтверждается тем, что интенсификация процессов горного производства неизбежно ведет к увеличению риска возникновения опасных производственных ситуаций, таких как горные удары, внезапные выбросы угля и породы и др. Наиболее опасными зонами проявления горного давления являются выступы краевых участков угольного пласта, пересечения и сопряжения выработок. Противоударные мероприятия, регламентированные нормативными документами, не всегда оказываются достаточно эффективными. Для решения поставленной задачи предложен подход, который позволяет оперативно определять положение локальных концентраторов напряжений с учетом влияния выработанного пространства. Авторами разработана интеграционная сетка, при построении которой деление всей площади на элементарные участки выполняется таким образом, чтобы влияние веса пород кровли над каждым участком было одинаковым. Для реализации такого подхода вводится функции влияния выработанного пространства в виде уравнения эпюры опорного горного давления. На основе результатов численного моделирования напряженно-деформированного состояния геомассива получена экспоненциальная зависимость, позволяющая определять коэффициент концентрации вертикальных напряжений для точек на эпюре опорного горного давления. По величинам вертикальных напряжений, рассчитанных для каждой точки интеграционной сетки, возможно прогнозировать напряженно-деформированное состояние геомассива и обосновывать необходимость проведения противоударных мероприятий. Применение предложенного подхода позволит оперативно осуществлять прогнозирование опасных зон и существенно сократить затраты на проведение противоударных мероприятий.

Ключевые слова: моделирование, геомассив, угольный пласт, интеграционная сетка, прогнозирование, вертикальные напряжения

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Для численного исследования напряженно-деформированного состояния краевых участков угольного пласта в зоне влияния системы горных выработок разработана математическая модель процессов деформирования геомассива, которая формулируется в виде краевой задачи теории упругости. Поставленная задача решалась методом конечных элементов в вариационной постановке, при которой выполняется минимизация функционала полной потенциальной энергии для определения перемещений в узлах элементов. Вычислительные эксперименты проводились с использованием авторского комплекса программ. По результатам численного моделирования разработаны рекомендации по упрочнению угольного целика, определению несущей способности крепи. Применение разработанной математической модели и комплекса программ позволяет на стадии разработки проектной документации прогнозировать напряженно-деформированное состояние геомассива в зоне влияния системы подземных горных выработок.

Ключевые слова: Математическая модель, численное моделирование, вычислительный эксперимент, комплекс программ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье проведен анализ состояния производства цементных бетонов с использо-ванием нанотехнологий. Предложена технология производства цементных бетонов с вве-дением наночастиц и одновременным измельчением вяжущего вещества.

Ключевые слова: нанодисперсные модификаторы, нанотехнология, домол части портландцемента, повышение прочности цементных бетонов, активность цемента, активация, аппараты вихревого слоя

В статье раскрывается сущность и содержание основных категорий экономического развития аграрного сектора, условия формирования социально-экономических систем. Выделено объективное существование, взаимосвязь, взаимопроникновение и взаимовлияние внешних и внутренних, основных и вспомогательных, объективных и субъективных, контролируемых и неконтролируемых, существенных и несущественных, прямых и косвенных факторов развития аграрного производства. Приводится тезис о том, что стимулирование инвестиционного процесса и формирование конкурентной рыночной среды в отраслях, определяющих аграрную сферу региона, является фактором сбалансированного, устойчивого и социально ориентированного развития всего территориального образования.
Ключевые слова: Аграрный сектор, экономическое развитие, факторы внешней и внутренней среды, экономика сельского хозяйства.

08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)