Добыча полезных ископаемых — это в первую очередь управление состоянием массива горных пород: при открытых работах, подземной отработке и бурении скважин именно перераспределение напряжений и деформаций определяет устойчивость, безопасность и производительность.
Разнообразие горно‑геологических условий (слоистость, трещиноватость, тектоническая нарушенность, водонасыщение, изменчивость прочностных характеристик) требует расчетных подходов, которые позволяют оценивать НДС и устойчивость на разных уровнях — от масштабов участка месторождения до локальной зоны вокруг выработки или скважины.
CAE Fidesys, как система инженерных расчетов на базе методов конечных (МКЭ) и спектральных (МСЭ) элементов, применяется для численного моделирования геомеханических постановок: расчётов напряженно‑деформированного состояния и устойчивости, нелинейного поведения, контактных взаимодействий и сценариев поэтапного изменения геометрии при выемке/проходке.
Выбирая CAE Fidesys, вы получаете надежную и гибкую среду для построения расчетных моделей, которые можно использовать как для проектных обоснований, так и для регулярной оценки рисков по мере развития горных работ (в том числе в логике цифрового двойника).
Основные задачи
Примеры решаемых задач
- Комплексное моделирование тектонически нарушенных и блоковых массивов. Построение моделей напряженного состояния с учетом крупных структур и выделением зон геодинамического влияния, с последующей локальной детализацией в окрестности выработок целиков для оценки концентраций напряжений и устойчивости.
- Поэтапная отработка карьера и оценка устойчивости бортов. Моделирование перераспределения напряжений и накопления деформаций при последовательной выемке уступов; выявление критических зон и оценка влияния альтернативной последовательности отработки.
- Совместное планирование открытых и подземных работ. Оценка влияния открытых горных работ на состояние нижележащего массива при проектировании подземной отработки (включая изменение НДС и рисков для подземных выработок).
- Устойчивость подземных выработок и камер. Анализ зон пластических деформаций вокруг выработок, прогноз локальных обрушений и оценка требуемых параметров поддержания в зависимости от горно‑геологических условий.
- Расчет целиков (в т. ч. междукамерных/охранных) и прогноз удароопасности. Моделирование НДС целиков, оценка критических уровней напряжений и использование расчетных моделей как основы цифрового двойника для прогноза опасных динамических проявлений горного давления.
- Моделирование влияния сейсмособытий на НДС вблизи выработки. Учет параметров источника сейсмособытия и его положения относительно выработки для оценки изменений главных напряжений и уточнения зон повышенного риска.
- Взаимодействие «массив—крепь/обделка» с нелинейностью и контактом. Расчет совместной работы массива и элементов поддержания (анкера, рамы, набрызгбетон, тюбинги/обделка) с оценкой перераспределения усилий и чувствительности к параметрам закрепления/контактным условиям.
- Скважины: устойчивость стенок и околоскважинная зона. Моделирование НДС вокруг скважины с учетом изменения исходного напряженного состояния и свойств пород (в т. ч. неоднородность/анизотропия при наличии исходных данных), выявление зон разрушения и рисков потери устойчивости стенок.
- Скважины: взаимодействие «порода—обсадная колонна—цемент». Оценка напряжений и деформаций в системе при изменении нагрузок и условий контакта, анализ рисков потери герметичности/перераспределения контактных давлений.
Форма обратной связи
