Аннотация: В монографии отражены результаты экспериментальных и аналитических исследований закономерностей распределения напряжений и деформаций в блочных породных массивах. Особое внимание уделяется математическому моделированию процессов деструкции земной коры при крупномасштабных горнопроходческих и добычных работах; анализу основных закономерностей самоорганизации геомеханических процессов на крупнейших объектах недропользования со стратегически важными запасами минерального сырья, таких как апатитовые месторождения Кольского полуострова, соляные в Белоруссии и на Урале, нефтяные, рудные и угольные месторождения Западной и Восточной Сибири (включая Норильск, Якутию, Кемеровскую область), Казахстана и Киргизии. Отмечено влияние техногенного воздействия на формирование сейсмических активизаций. Затронуты вопросы создания геоинформационных систем с вычислительным ядром оценивания параметров по разнородным комплексным геодезическим и геофизическим наблюдениям. На основании обобщения важнейших достижений нелинейной геомеханики, геофизики и геотектоники, развития теории волн маятникового типа, а также облачных информационных технологий сформулированы современные проблемы и актуальные задачи фундаментальных и прикладных исследований и разработок в области физики и геомеханики разрушения горных пород в природных и горно-технических системах. Выдвигается и обосновывается идея о целесообразности разработки и создания многослойной геоинформационномониторинговой системы геомеханико-геодинамической и экологической безопасности в горнодобывающих регионах России с высокой техногенной нагрузкой.

Аннотация: В монографии рассмотрены критерии прочности горных пород, испытывающих действие статического и динамического нагружения, в том числе с учетом различных видов объемных напряженных состояний. Предложен метод использования установок трехосного сжатия при выполнении необходимого комплекса механических испытаний образцов пород для определения параметров критериев квазистатического разрушения. Он основан на анализе результатов, полученных путем математического моделирования механического состояния горных пород в массиве. Также представлен активно разрабатываемый в последние годы структурно-временнoй подход, применяемый для прогноза динамической прочности горных пород в широком диапазоне скоростей деформации, основанный на понятии инкубационного времени. Расчет временны?х зависимостей динамической прочности с соответствующей оценкой инкубационного времени разрушения горных пород позволяет объяснить природу многих принципиальных эффектов динамического разрушения пород. Хорошее соответствие результатов расчета с экспериментальными данными и удобная расчетная схема показывают высокую эффективность предложенного подхода Издание предназначено научным и инженерно-техническим работникам горнодобывающей промышленности, а также широкому кругу специалистов, решающих задачи в области вопросов прочности, разрушения и надежности горных пород и неметаллических твердых тел; может быть рекомендовано в качестве учебного пособия преподавателям и студентам соответствующего направления.

Аннотация: Два тома трудов содержат оригинальные научные публикации в ведущих отечественных журналах. Статьи дают единое изложение современного состояния соответствующих 20 разделов науки о Земле и намечают дальнейшие научные исследования. Предлагаются нетривиальные дополнения к механике сплошных сред. Во втором томе изучается природная трещиноватость земной коры в целом, основанная на испытаниях горных пород на разрушение при высоких давлениях и температурах. Теория подтверждена всем комплексом глубинного сейсмического прозвучивания и электроразведки и соответствует представлениям В. И. Вернадского о роли воды в геологии. Дано единое объяснение реологической слоистости коры, волноводов как пористых включений и листрических разломов. Приведен критический разбор явлений при землетрясении, причем изменения скоростей сейсмических волн увязаны с дилатансионными трещинами предразрушения. Обсуждается существование тектонических волн и эффекты ползучести горных массивов. Большой раздел относится к нелинейным эффектам сейсмических волн. Реальное затухание объяснено сухим трением, рассмотрены внутренние резонансы фрагментированной породы, существование доминантных частот и изменения спектров. В разделе, относящемся к турбулентности, дана мезомасштабная теория, учитывающая инерцию вращения вихря. Теория привела к успешным расчетам циркуляций вод океана и зарождения реального торнадо.Для физиков, механиков и математиков, желающих внести свой вклад в геологию, геофизику недр Земли, динамику атмосферы и океана, а также для инженеров и студентов университетов по направлениям горного дела, математической физики, сейсмологии, механики и метеорологии.

Аннотация: Два тома трудов содержат оригинальные научные публикации в ведущих отечественных журналах. Статьи дают единое изложение современного состояния соответствующих 20 разделов науки о Земле и намечают дальнейшие научные исследования. Предлагаются нетривиальные дополнения к механике сплошных сред. Первый том относится к современной геомеханике и добыче нефти и газа. Подробно излагается математическая упругопластическая модель автора, использующая концепцию дилатансии (изменения пористости при сдвиге). Приведены ее приложения в расчетах подземного взрыва, разрушения нефтегазовых пластов и выноса песка. Показана специфика волн разрушения, ударных адиабат в смесях, сейсмических волн в насыщенных горных массивах, утечек флюида из трещины гидроразрыва, расчета фазовых переходов при добыче газоконденсата. Подробно обсуждаются эффекты вибраций и ультразвука при отборах живой нефти. Конвективная дисперсия рассмотрена в связи с экологическими проблемами при миграции радиоактивной примеси в пористых средах. Накопление углеводородов увязано с механическими нарушениями горных массивов. Для физиков, механиков и математиков, желающих внести свой вклад в нефтегазовую промышленность, геофизику недр Земли, строительство и экологию, а также для инженеров и студентов университетов по направлениям: горное дело, добыча нефти и газа, химическая технология, механика и геофизика.

Аннотация: В монографии определены направления улучшения показателей разработки месторождений полезных ископаемых за счет рационального использования способностей массива горных пород к саморегулированию напряжений и соответствующих им деформаций: комплексное освоение недр, максимальное извлечение ценных компонентов при переработке, создание новых природоохранных технологий и рациональное использование подземного пространства. Доказано, что при всем многообразии условий локализации месторождений полезных ископаемых эффективность способов добычи минерального сырья определяется соответствием их тенденциям природоресурсосбережения. Определена сверхзадача горных технологий: обеспечение сырьевой базы при закономерном росте объемов добычи и снижении содержания металлов в рудах, но это должно достигаться с минимизацией ущерба среде обитания. На основе публикаций о научном и производственном опыте, нормативов, стандартов и отчетов о научно-исследовательских работах установлены взаимосвязи между геодинамическими природными процессами и эколого-экономическими показателями эксплуатации месторождений.

Аннотация: Данная работа посвящена современным проблемам геодинамики. Обсуждается влияние способности материала Земли деформироваться на ее возможные движения. Получены согласованные друг с другом уравнения внутренней и внешней задач динамики Земли. Эти задачи устанавливают связь внутренних движений материала Земли с ее движениями как целого. Рассмотрено влияние очага землетрясения на движения Земли. Затрагиваются вопросы построения модели процесса деформирования горной породы. В основу положена концепция описания деформационных свойств трещиноватого тела с помощью его эффективных коэффициентов деформации. Рассмотрены возможности развития этой концепции для случая эволюционирующей в процессе нагружения системы трещин.

Аннотация: В монографии дано теоретическое обобщение натурных наблюдений за нарушениями устойчивости открытых горных выработок и отвалов (н.у.о.г.в.и о.), сделан содержательный научный анализ взаимосвязей между основными параметрами н.у.о.г.в.и о. в предельном и запредельном состояниях и предложена методика прогнозирования видов и размеров н.у.о.г.в.и о.Ключевые слова: устойчивость открытых горных выработок и отвалов, оползни, критические деформации, предельное и запредельное состояния устойчивости, прогнозирование возможных нарушений устойчивости откосов.Автор выражает искреннюю благодарность к.т.н В.Н. Евсееву за помощь в построении графиков. Издание осуществлено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту № 09-05-07056.

Аннотация: Монография посвящена изучению закономерностей и параметров современных геодинамических движений, протекающих в массиве горных пород, включая распределение их во времени и пространстве по отношению к тектоническим нарушениям. Затронуты отдельные аспекты воздействия геодинамических движений на инженерные сооружения объектов недропользования. Рассмотрены геомеханические модели формирования естественного напряженно-деформированного состояния в иерархически блочной среде массива пород с использованием в качестве граничных условий экспериментальных данных о смещениях и деформациях. Обращено внимание на существование сильной корреляционной связи между георитмами различных временных периодов (вековые, годовые, суточные и т.д.) и количеством динамических проявлений горного давления на шахтах и рудниках, в том числе и в катастрофических формах. Следовательно, геодинамические "климат и погода" конкретных месторождений полезных ископаемых определяются как глобальными геофизическими ритмами, так и региональными и локальными геомеханическими процессами, связанными с отработкой месторождений полезных ископаемых. Без тесного взаимодействия геологов, геофизиков и горняков в таких условиях трудно рассчитывать на выработку надежной стратегии построения автоматизированных систем контроля геодинамической безопасности на шахтах и рудниках, особенно при освоении больших глубин. Монография адресована механикам, геомеханикам, геофизикам, разработчикам новых систем измерения деформаций и напряжений в геосредах и будет полезна студентам старших курсов горных и геофизических специальностей университетов, аспирантам.