Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование . Проверьте соответствие информации приведённым источникам и удалите или исправьте информацию, являющуюся оригинальным исследованием. В случае необходимости подтвердите информацию авторитетными источниками . В противном случае статья может быть выставлена на удаление. ( 10 марта 2015 )

Зональная дезинтеграция горных пород вокруг подземных выработок — физический эффект, который проявляется «вокруг подземных выработок, расположенных на глубине, где гравитационная составляющая напряжений близка к пределу прочности пород на одноосное сжатие либо превышает его, и происходит образование кольцеобразных чередующихся зон относительно ненарушенных и разрушенных пород» . Явление противоречит представлениям классической механики горных пород и массивов, согласно которым движение фронта запредельного деформирования (разрушения, дезинтеграции) реализуется от контура выработки вглубь массива с образованием зон пластического, упруго-пластического и упругого состояний горных пород.

Вероятно, впервые эффект наблюдался в золоторудной шахте в Южной Африке, затем он был независимо открыт и описан в СССР . Существует большое количество научных работ различных авторов, в которых представлены различные аспекты явления. Тем не менее, адекватная физическая модель и теория явления не созданы. Взамен предложены многочисленные гипотезы, которые не верифицированы .

Гипотезы о механизме явления

Парадоксальность явления инициировала появление гипотез, категорично или неявно отвергающих его физическую реальность.

Для интерпретации явления использовались многие математические модели механики сплошных и дискретных сред . Принципиальный недостаток этого подхода заключается в абстрагировании от реальной структуры вещества: бесконечно малые объёмы (дифференциалы) со времён Сен Венана не учитывают реальные физические процессы в веществе.

Для устранения недостатков моделей на основе механики сплошных и дискретных сред разработаны модели учитывающие структуру массива методами физической мезомеханики .

Гипотеза, выдвинутая на основе закономерностей периодического горного давления, выстроена на предположении об изгибе слоистого массива над выработкой .

Ещё одна гипотеза разработана по аналогии с автоволновыми химическими процессами. С использованием модуля масштабного фактора ${\displaystyle a_{i}=2^{i/2}}$ предложены количественные параметры Курлени-Опарина явления: радиус начала зоны дезинтеграции ${\displaystyle r_{i}}$ , толщина оболочки мелкомасштабной дезинтеграции ${\displaystyle {\vartriangle }r_{i}}$ и пространственно-временная связь формирования зон: ${\displaystyle r_{i}=r_{0}a_{i}}$ , ${\displaystyle {\vartriangle }r_{i}=(0,05-0,11)r_{i}}$ , ${\displaystyle {r_{i}}/{t_{i}^{1/2}}=const}$ , где ${\displaystyle i}$ — номер зоны дезинтеграции, отсчитываемый от контура выработки, ${\displaystyle r_{0}}$ — радиус выработки, ${\displaystyle t_{i}}$ — время образования ${\displaystyle r_{i}}$ зоны дезинтеграции.

С целью раскрытия природы явления зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок и физического обоснования параметров Курлени - Опарина разработана гипотеза на основе закономерностей кластеризации вещества на наноуровне .

См. также

• Опарин Виктор Николаевич
• Курления Михаил Владимирович
• Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН

Примечания

Литература

• Структурные уровни пластической деформации и разрушения / В. Е. Панин, Ю. В. Гриняев, В. И. Данилов и др. — Новосибирск: Наука, 1990.
• Черняк И. Л., Ярунин А. С. Управление состоянием массива. — М.: Недра, 1970.
• Зотов А. В., Саранин А. А. Магические кластеры и другие атомные конструкции. Самоорганизация упорядоченных наноструктур на поверхности кремния.
• Курленя М. В., Опарин В. Н. О масштабном факторе явления зональной дезинтеграции горных пород и канонических рядах атомно-ионных радиусов // ФТПРПИ. — 1996. — № 2.

Для улучшения этой статьи желательно : Добавить иллюстрации . Оформить статью по правилам . После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.