Ясковець З. С. Визначення закономірностей впливу зміщень ґрунту в зонах шахтних виробіток на напружений стан трубопроводів

Об'єкт дослідження – вплив зміщень ґрунту на напружений стан трубопроводів, що знаходяться в зонах впливу шахтних виробіток. Мета дослідження - розробка чисельних та аналітичних методів розрахунку напруженого стану підземних трубопроводів, що знаходяться в зонах небезпечних зсувів ґрунту, спричинених шахтними виробітками з врахуванням історії розвитку поздовжніх зміщень ґрунту в часі. Методи дослідження - аналітичні та чисельні методи розв’язку диференційних рівнянь, інструментальне визначення фактичних деформацій трубопроводу під час відпрацювання шахтних виробіток, комп’ютерне моделювання. Розроблено математичну модель та чисельну процедуру розв’язку для визначення напруженого стану підземних трубопроводів за дії поздовжніх зміщень ґрунту з врахуванням пружно-пластичної взаємодії трубопроводу та ґрунту. Запропоновано алгоритм врахування історії розвитку та перерозподілу поздовжніх зміщень поверхні ґрунту при оцінці напруженого стану підземних трубопроводів під час відпрацювання шахтної виробітки. Сформовано основні принципи та створено апаратні діагностичні засоби моніторингу напруженого стану ділянок трубопроводів в зонах шахтних виробіток. Результати моніторингу напруженого стану засвідчили коректність розрахункових методів аналізу та дозволили дослідити процеси релаксації напружень в часі після виходу шахтної лави із зони впливу на газопровід. Знайдено, що процес релаксації швидше протікає в зонах розтягуючих напружень трубопроводу, ніж в зонах стискаючих. На основі створеної розрахункової процедури реалізовано загальні підходи, що дозволяють формувати заходи для забезпечення безпечної експлуатації підземних трубопроводів. За результатами експериментальних і чисельних досліджень підтверджено можливість використання сильфонного компенсатора Ду 100 для компенсації осьових переміщень на ділянках газопроводів в зонах шахтних виробіток. Результати досліджень використані шахтоуправліннями ПрАТ «ДТЕК ПАВЛОГРАДВУГІЛЛЯ» при аналізі напруженого стану ділянок трубопроводів та визначенні шляхів забезпечення їх безпечної експлуатації в зонах впливу гірничих розробок.