Геомеханическое обоснование расчета нагрузок на крепь вертикального столба

УДК 622.023

М.М. Иудин

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАСЧЕТА НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТВОЛА

Рассмотрены условия протекания геомеханических процессов в многолетнемерзлом породном массиве вокруг выработки в результате прогноза напряженно-деформированного состояния приконтурной области в окрестности выработки с учетом температурной зависимости механических свойств пород. На основе этих результатов разработано геомеханическое обоснование термомеханического взаимодействия многолетнемерзлого массива горных пород с крепью вертикального ствола для условий Севера.

Ключевые слова: геомеханические процессы, нагрузка на крепь, деформирование, вертикальный ствол, массив горных пород.

Анализ эксплуатации вертикальных стволов на рудниках Севера показывает, что формирование нагрузки на крепь выработки происходит в сложных геомеханических условиях. Эти условия обусловлены термомеханическими процессами, происходящими в породном массиве при теплообмене вентиляционного воздуха в выработке с многолетнемерзлыми породами. Поэтому выбор параметров крепи вертикальных стволов возможен только при совместном рассмотрении процессов деформирования породного массива и конструкции крепи.

Проведенный аналитический обзор по термомеханическому взаимодействию крепи вертикального ствола и многолетнемерзлого массива пород позволяет сформулировать следующие выводы:

1. В модели взаимодействия крепи вертикального ствола с мерзлыми породами остается актуальной проблема влияния протекания термомеханических процессов в породном массиве на расчетные параметры несущей конструкции крепи выработки.

2. Приоритетной для практики эксплуатации вертикального ствола и капитальных выработок следует считать проблему управления термомеханическим взаимодействием мерзлых пород с крепью выработки путем регулирования параметрами теплового режима и с учетом ее влияния на механические процессы в приконтурной области породного обнажения.

ИУДИНМихаил Михайлович - к.т.н., доцент ГГИ ЯГУ

Массив многолетнемерзлых горных пород представля -ет собой твердое тело, состоящее из минеральных частиц и кристаллов льда, сцементированных в многофазную систему, находящуюся в естественном температурном режиме, уровень которого формирует соотношение различных фаз (незамерзшая вода, газообразные вещества в порах, льдистость горных пород). Механическое поведение мерзлых пород в значительной мере определяется развитием термодинамических, тепломассообменных, химических, физико-химических процессов в жидкой, газообразной и твердой фазах.

В процессе нагружения минеральный скелет испытывает разные виды деформирования (упругое, пластическое, вязкое). Учитывая значительный объем деформирования, в зависимости от параметров распределения напряженного и прочностного состояния элементов твердого тела, можно предположить одновременность протекания разных видов деформаций в соседних областях. Для многолетнемерзлого массива горных пород это имеет существенное значение.

Предложено много подходов, предложений, обобщений натурных наблюдений, положенных в основу разработки классификаций механических моделей взаимодействия [1-5]. Только некоторые из них могут служить методическим инструментом при выполнении теоретических исследований. Например, в основе классификации расчетных схем по механическим моделям взаимодействия массива горных пород с инженерными конструкциями подземных сооружений Ю.З. Заславского являются модули,

и 39

составленные по следующим признакам: приложение нагрузки и условия контакта, механические модели массива горных пород, механические модели инженерных конструкций [2]. При всей общности классификация слишком усложнена рассмотрением второстепенных факторов, которые затрудняют ее применение для анализа взаимодействия системы «массив - крепь выработки». На наш взгляд, наиболее полно составлена классификация расчетных моделей взаимодействия массива и крепи выработки Булычевым Н.С. [3], в которой отражены процессы деформирования разных типов горных пород. Выделено упругое, пластическое, реологическое деформирование пород. По каждой механической модели в классификации определены основные факторы, влияющие на нагруженность и режим деформирования крепи выработки. В свою очередь, это дает возможность использовать условие совместного взаимодействия массива и крепи вертикального ствола в зависимости от литологического типа горных пород.

Анализ применимости данной классификации к расчету крепи вертикальных стволов, пройденных в многолетнемерзлом породном массиве, позволяет ограничиться рассмотрением основных механических моделей, отражающих особенности деформирования многокомпонентного, многофазного массива мерзлых пород и грунтов.

Эксплуатация вертикальных выработок в районах Севера осложняется необходимостью поддержания крепи в устойчивом состоянии в мерзлом массиве. Эти особенности обусловлены в основном характером взаимодействия крепи ствола с массивом мерзлой породы, который суще-

ственным образом определяется состоянием температурного поля приконтурного слоя породного массива. Практика показывает, что при сохранении пород вокруг выработки в мерзлом естественном состоянии условия обеспечения устойчивости ствола более благоприятные, чем при оттаивании этих пород. Это объясняется цементирующим действием замерзшей воды в порах и трещинах, которая соединяет трещиноватые породы в монолитный массив, обеспечивая тем самым повышенную прочность мерзлых пород. При оттаивании льда нарушается связность, ослабевает сцепление отдельных кусков, блоков мерзлых пород. Вследствие этого изменяются прочностные и деформационные свойства в приконтурном слое. Кроме того, под влиянием изменяющейся геомеханической обстановки вокруг выработки по причине зависимости физико-механических свойств пород от температуры происходят процессы, вызывающие дополнительное деформационное нагружение крепи ствола. Изменение основных механических свойств многолетнемерзлого массива пород связано с образованием зоны протаивания вокруг вертикальной выработки. Следовательно, в расчетных схемах взаимодействия массива пород и крепи вертикального ствола в условиях многолетней мерзлоты основным фактором, влияющим на нагруженность крепи, является размер зоны протаивания, который выражает все аспекты протекания термомеханических процессов. Классификацию термомеханических моделей взаимодействия массива горных пород и крепи вертикального ствола в условиях Севера можно предложить в следующем виде (табл.).

Таблица

Термомеханические модели взаимодействия многолетнемерзлого массива горных пород и крепи вертикального ствола

Наименование термомеханической модели Основные факторы, формирующие нагруженность крепи вертикального ствола Деформационный режим взаимодействия системы

1. Упругая Напряжения в нетронутом массиве, зона протаивания с учетом изменения механических свойств мерзлых горных пород Взаимовлияющая деформация

2. Жесткопластическая Напряжения в нетронутом массиве, размер зоны протаивания Заданная нагрузка на крепь ствола

3. Упруговязкая Напряжения в нетронутом массиве, реологические изменения механических свойств мерзлых горных пород в зоне протаивания Взаимовлияющая деформация

4. Упругопластическая Напряжения в нетронутом массиве, соотношения зоны пластических деформаций и зоны протаивания мерзлых пород Взаимовлияющая деформация

Анализ влияния тепловых процессов на устойчивость вертикальных выработок и формирование нагрузки на крепь вертикаль ных стволов в многолетнемерзлых горных породах показывает, что на механические процессы в породном массиве существенное влияние оказывает температурное воздействие вентиляционного воздуха в выработке. При проектировании и эксплуатации шахт и рудников, расположенных в зоне многолетней мерзлоты, большое значение имеет обоснованное прогнозирование температурного режима приконтурного слоя породного обнажения выработки. Определение температуры воздуха и пород в каждом сечении выработки по ее длине можно осуществить, решая сопряженную задачу теплообмена вентиляционного воздуха с окружающими породами.

Условия поддержания вертикального ствола в эксплуатационном состоянии обуславливаются тепловым режимом в выработке и характером теплообмена с мерзлыми породами. При естественном и умеренном тепловых режимах конструкция крепи ствола находится под воздействием знакопеременных тепломассообменных процессов, приводящих к периодическому оледенению и увлажнению крепи и сезонному оттаиванию мерзлых горных пород.

Глубина сезонного протаивания определяется теплофизическими свойствами пород и параметрами теплового режима. Комплексное рассмотрение вопросов подземной отработки месторождений в области многолетней мерзлоты приводит к необходимости внедрения положительного теплового режима на рудниках и шахтах Севера. Следовательно, необходимо решать вопросы проектирования параметров крепи вертикальных выработок с учетом новых термомеханических ситуаций в массиве многолетнемерзлых пород.

Результаты математического и физического моделирования температурного режима многолетнемерзлого массива пород вокруг вертикального ствола позволяют сделать следующие выводы:

1. При положительном тепловом режиме в вертикальном стволе динамика протаивания в породном массиве от временного фактора носит нарастающий характер, например, на рисунке показано распределение глубины протаивания для выработок подземного рудника «Интернациональный» АК «АЛРОСА», выполненное для оценки температурного режима при отработке подкарьерных запасов трубки [6].

12

10

п

т

П

н

о

а

ю

с

-КС Трансп. уклон

- Тр. штреки

• Спир. съезд

Тр. штреки (гор. №1) Конв. квершлаг

- Вент.-закл. квершлаг

- ВВС

4 6 8

Годы эксплуатации

10

12

8

6

4

2

0

0

2

Рис. Динамика глубины протаивания мерзлых пород вокруг выработок рудника «Интернациональный»

при расходе воздуха 30 м3/с

Все расчеты проведены при условии поддержания положительного теплового режима в подземном руднике, когда вентиляционный воздух в зимнее время подогревается до температуры +2еС. Как видно из графика, наиболее

высокий темп протаивания пород наблюдается в первые годы эксплуатации выработок, затем его интенсивность заметно снижается. Например, глубина протаивания мерзлых пород вокруг вертикального ствола (ВВС) прогнози-

руется: при расходе воздуха 30 м3/с составит 8 м, при расходе воздуха 70 м3/с достигнет 10 метров на 12-й год эксплуатации.

2. Динамика протаивания в породном массиве вокруг вертикального ствола при знакопеременном тепловом режиме стремится к величине размеров протаивания при положительном тепловом режиме, данные которых можно считать верхним пределом размеров зон протаивания вокруг вертикального ствола. Причем основным параметром знакопеременного теплового режима предлагается считать значение среднегодовой температуры воздуха в выработке. Если среднегодовая температура воздуха знакопеременного теплового режима совпадает со средней температурой воздуха при положительном тепловом режиме, то при продолжительности проветривания 5-10 лет и более имеем зоны протаивания с одинаковыми размерами. И только в первые годы теплового взаимодействия наблюдаются различия в размерах зоны протаивания и характера их образования вокруг вертикального ствола в породном массиве.

Напряженно-деформированное состояние мерзлого массива пород исследовалось при условии, что в вертикальном стволе поддерживается температура вентиляционного воздуха, равная естественной температуре мерзлых пород. Данное условие позволяет исключить тепловое влияние выработки на напряженно-деформированное состояние приконтурного слоя массива мерзлых горных пород. Принятое допущение о равенстве температур вентиляционного воздуха и мерзлых горных пород является логически правдоподобной исходя из теплофизических соображений. Во-первых, если вертикальный ствол проводится в зимнее время, то температура воздуха в стволе будет ниже температуры пород. В этом случае, учитывая малый промежуток времени до возведения постоянной крепи и небольшой расход воздуха в забое ствола, можно пренебречь изменением температурного поля в массиве пород из-за его значительной тепловой инерции. Кроме того, в зимний период рекомендуется производить подогрев холодного воздуха до умеренных отрицательных температур, близких к естественной температуре горных пород, с целью создания приемлемых санитарно-гигиенических условий для горнорабочих и технических условий для оборудования. Это также увеличивает обоснованность существования принятого допущения. Во-вторых, если вертикальный ствол проводится в летний период, то температура воздуха в стволе будет выше температуры пород. Здесь можно утверждать, что по вышеуказанным причинам изменение температурного поля приконтурного слоя породного обнажения будет минимальным, которое при отсутствии ее учета всегда пойдет в «запас» на этапе расчета устойчивости крепи выработки. С учетом этих предположений напряженно-деформированное состояние многолетнемерзлого массива горных пород анализируется при оценке протекания термомеханических процессов в зоне протаивания мерзлого породного массива.

Механизм деформирования многолетнемерзлого породного массива в зоне протаивания исследуется в рамках упругой, упруговязкой, упругопластической и жесткопластической моделей. Предполагается, что при определении параметров взаимодействия крепи вертикального ствола и породного массива целесообразно учитывать в расчетах только дополнительные перемещения породного контура выработки. И это особенно важно, когда мерзлый породный массив находится в разных температурных состояниях в процессе эксплуатации вертикального ствола.

Предполагаем, что мерзлые горные породы обладают температурной зависимостью механических свойств по модели со скачком изменения свойств на границе фазового перехода. Образование зоны талых пород приводит к новому механическому состоянию приконтурного слоя массива и происходит перераспределение напряженно-деформированного состояния вокруг выработки по сравнению с естественным полем напряжений земной коры (вследствие изменения механических свойств мерзлых пород в этой зоне). Расчетная схема будет иметь следующий вид - вокруг вертикальной выработки в массиве пород образуются две области: одна область охватывает зону протаивания (г - радиус протаивания), в которой модуль упругости талых пород обозначим через Е, а коэффициент Пуассона - V,; другая область - весь мерзлый массив пород с соответствующими коэффициентами Ет Ут.

Тогда напряжения и перемещения в оттаивающем мерзлом массиве пород вокруг выработки найдем следующим образом:

г.2 -1

и1 =

Е, (г,2 -1) г ’ п у к + г2 - Г

ГДе пу = ЕтЕ, , к = (1 + у)1(1 + Ут).

При значении коэффициента упругой неоднородности п меньше 1 (модуль упругости пород в талом состоянии больше, чем в мерзлом состоянии) имеем, что зона протаивания как оболочка обладает большей жесткостью, чем мерзлый массив, и поэтому наблюдаем значительные концентрации напряжений на контуре выработки. При увеличении коэффициента п больше 1 происходит снижение концентрации напряжений на контуре обнажения, но пик роста напряжений смещается на границу протаивания и увеличивается с возрастанием коэффициента упругой неоднородности.

При взаимодействии крепи вертикальной выработки с породным массивом возможны два варианта деформирования породного обнажения при образовании зоны протаивания вокруг выработки в мерзлом массиве пород. Происходит равномерное смещение контура пород по периметру ствола, что приводит к одинаковой средней радиальной нагрузке по поперечному сечению. Деформирование породного обнажения повторяет характер неравномерности нагружения расчетной схемы, что вызывает неравномерность нагружения крепи выработки:

1. Оценка параметров деформирования в режиме заданной деформации имеет значение при расчете крепления выработки. Например, можно определить максимальное воздействие оттаивающего массива мерзлой породы на крепь выработки или при заданной несущей способности крепи вертикального ствола вычислить необходимую толщину податливого слоя в конструкции.

Основной характеристикой деформирования породного массива является расчет дополнительного перемещения на поверхности породного обнажения (г=1) по формуле:

и = (1 + у, )(1 + Я)дг,2 +

2 Е,

+ (1 + V, )(4ущ ~ 3)(3 ~ 4у, )(1 - Я)дг4

2Е, {(4ут - 3)г/ +[1 -гт -(1 - у, )пук]г2 -1 + пук}'

2. Совместное деформирование крепи выработки с породным массивом предполагает задание внутренних усилий на контуре обнажения, равное реакции отпора конструкции крепи. Неравномерность исходных силовых нагрузок в массиве должно адекватно формировать распределение нагрузки на крепь вертикального ствола по поперечному сечению.

Тогда дополнительные перемещения на поверхности породного обнажения выработки можно оценить по следующей формуле:

и =

+ (1 + у,)(4у„ - 3)(4у, - 3)[Р(1 -^) - (1 - Х)д]г4 008(20) 2Е,{(4ут -3)Г4 +[1 ~ут -(1 -V,>ук]Г2 -1 + ПУк}

Анализ показывает, что заметно влияние сопротивления крепи выработки на характер деформирования породного массива. Неравномерность задания реакции крепи по периметру выработки также сказывается на характере деформирования породного массива.

Изменение свойств мерзлых пород в области теплового влияния выработки принято в виде непрерывной функции от радиальной координаты.

Тогда напряжения в зоне теплового влияния выработки распределяются следующим образом:

сг„ =

(2а + Ь)г^ д [а + Ь(1п г + 0.5)]2гв2 q

(2а + Ь)гв2 - Ь [(2а + Ь)гв2 - Ь]г2 ’

(2а + Ь)гв2 д [а + Ь(1п г + 0.5)]2гв2 д

(2а + Ь)гв2 - Ь [(2а + Ь)г/ - Ь]г2

Результаты расчета показывают, что радиальные напряжения с практически мало зависят от изменения модуля упругости. В то же время характер распределения танген-

циальных напряжений sq главным образом определяется величиной параметра Ь. Максимальная концентрация напряжений ав с увеличением параметра Ь смещается от контура выработки в глубь массива и при определенных уело -виях достигает границы зоны теплового влияния. При Ь = 0 получаем распределение напряжений, соответствующее решению задачи Ламе.

Влияние изменения температурного поля на напряженное состояние массива многолетнемерзлых пород может осуществляться и через температурную деформацию пород. Поэтому необходимо учитывать одновременное действие двух факторов: температурной функции модуля упругости пород и температурной деформации пород в зоне теплового влияния породного массива. В качестве функциональных зависимостей приняты следующие уравнения: Е(г) = а + Ь 1пг, ф(г) = т + п 1пг и Е(г) = Ь1 - г2 + Ь2 - г + а1 ф(г)= п1 - г2 + п2 • г + т

Например, для первого случая (Е(г) = а + Ь 1пг , ф(г) = т + п 1пг) распределение термонапряжений в массиве имеет вид:

а + - «1 -4 І-:

2 4

С,

п(г2 -1) ( Ь 3

Ь 1п г \ 2

С1 —

2 г _ 1 3

2 п

—ап 1п г Ь

3 3

С 2

1

С2 = Р , С1 = -

г2 3

4 2 пЬ\ 1

2(д - Р) + — ап 1пгв + — пЬ(1пгв +1) ——I 1-----------2

Ь (, 1

а Л— I 1 —

2 ^ г2 '

Тогда дополните льные перемещения в области действия температурных деформаций будут определяться следующим образом:

и = -

3(д-Р) + ап 1пг +1 пЬ 1пг (1пг +1)- — 1 -2 в 2 в в 4

1

Ь

а + — 2

Ґ

1 -

Л

п + — 2

1

г

Область изменения напряженного состояния при г = 1,2 ограничивается радиусом г =3,0 для предельных значений коэффициента Пуассона талых и мерзлых пород. При увеличении зоны протаивания качественная картина распределения напряжений не изменяется, на границе протаивания разность тангенциальных напряжений уменьшается (например, при гт = 2,0; ут = 0,5; ум = 0,1 составляет Дст= 0,16). Т Т “

2

г

г

2

1

2

г

Влияние коэффициента Пуассона неоднозначно. При коэффициенте Пуассона V больше, чем значение V имеем снижение концентрации напряжений на контуре выработки по сравнению с решением задачи Ламе. С увеличением разности (V - V ) снижение концентрации напряжений достигает 20% при предельном коэффициенте V =0,5. При этом пик концентрации напряжений смещается к границе зоны протаивания вглубь породного массива. При коэффициенте Пуассона V меньше, чем V имеем увеличение концентрации напряжений. Причем процент увеличения концентрации напряжений также достигает 20%, что говорит о примерно одинаковом влиянии коэффициента Пуассона талых и мерзлых пород.

При значении коэффициента упругой неоднородности (пу) меньше 1 (модуль упругости пород в талом состоянии больше, чем в мерзлом состоянии) имеем, что зона протаивания как оболочка обладает большей жесткостью, чем мерзлый массив, и поэтому наблюдаем значительные концентрации напряжений на контуре выработки. При увеличении коэффициента пу больше 1 происходит снижение концентрации напряжений на контуре обнажения, но пик роста напряжений смещается на границу протаивания и увеличивается с возрастанием коэффициента упругой неоднородности.

Прогноз нагрузок на крепь вертикальных выработок целесообразно рассматривать в процессе взаимного деформирования породного массива и конструкции крепи. Среднюю нагрузку на крепь вертикального ствола следует определять из уравнения совместности смещений породного контура выработки и внешней поверхности крепи [7]:

и я

где и (Р) - смещение породного контура к моменту установления статического равновесия в системе крепь-массив; и0 - начальные смещения породного контура до момента ввода крепи в работу; и(Р) - смещение внешнего контура крепи при статическом равновесии в системе крепь-массив.

Выражение (9) состоит из аддитивных слагаемых. Следовательно, компоненты смещений, слагающих уравнение, можно рассчитывать раздельно, что позволяет для каждого элемента предлагать самостоятельные, независимые расчетные схемы и постановки задачи. В этом смысле условие (9) является универсальным по своим возможностям решать прикладные задачи по прогнозу нагрузок на крепь выработки при допредельном, запредельном деформировании горных пород [7].

Совместное деформирование породного массива и крепи выработки предполагает два пути поиска расчетных параметров взаимодействия, которые вытекают из геоме-ханического обоснования прикладных задач строительства вертикальных стволов.

Вариант 1 - учитываем только дополнительные перемещения. Считаем, что начальные перемещения в составляющих уравнения (9) не влияют на параметры совмест-

ного деформирования крепи выработки и породного массива.

Вариант 2 - принимаем во внимание полные перемещения при расчете параметров взаимодействия.

Например, для режима заданной деформации породного массива найдем выражение для расчета нагрузки на крепь вертикального ствола при оттаивании мерзлой породы по варианту 1:

Р =

д

ЕПук

ЕК

(1 + УК)[2(1-ук)я2 - 2V + а2]

Если принять пу, к равным 1, то получим, что в расчет -ной схеме отсутствует зона протаивания, а массив обладает свойствами пород в мерзлом состоянии. Таким образом, получили формулу, которая учитывает изменение упругих свойств мерзлой породы в зоне протаивания.

По варианту 2 нагрузку на крепь вертикального ствола при оттаивании мерзлой породы найдем по условию (9) в следующем виде:

Р =

(1 "У, )г,2 _ 1 ~Ут п у к + г,2 -1 п у к

ЕК

(1+ук )[2(1 -V,) я2 - 2^1 й+й2]

Режим взаимовлияющей деформации породного массива при образовании зоны протаивания в мерзлом массиве вокруг вертикального ствола.

Для варианта 1:

Р\

(1 +у, )г2

1 + у„

Е (пук + г - 1) ЕК

2(1 -ук )Я

2Яй - й2

-1

д

Ет

Для варианта 2 нагрузку на крепь вертикального ствола при оттаивании мерзлой породы получим в следующем виде:

Т - Т

Р =

т - т

1\ 13

где

т =-

1 + У

2(1 -у, )Я

2Я1 й - й2

-1

т = 2(1 + уґ )(1 -у, )г

2 Е( (пу к + г/ -1) ’

44

т 1 + У, (1 - 2У, )(пук - 1) - V2 т _ 2(1 + У т )(1 -Ут ) д

т3 - ^ 1 2 Л , 4 _ ^ Ч

Е, пук + Г, - 1 Ет

Таким образом, предложены методы расчета нагрузок на крепь вертикального ствола для геокриологических условий Севера, в которых учитываются термомеханические изменения мерзлых горных пород в процессе образования зоны протаивания вокруг выработки. Выполнено геомеханическое обоснование влияния условий эксплуатации вертикального ствола на характер термомеханического взаимодействия многолетнемерзлого массива горных пород с крепью вертикального ствола в зависимости от теплового режима вентиляционного воздуха выработки. Все это позволяет прогнозировать геомеханические условия эксплуатации крепления вертикального ствола на рудниках Севера с учетом современных представлений, принятых в геомеханике.

Литература

1. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1982. 270 с.

2. Заславский Ю.З., Мостков В.М. Крепление подземных сооружений. М.: Недра, 1979. 325 с.

3. Булычев Н.С., Абрамсон Х.И. Крепь вертикальных стволов шахт М.: Недра, 1978. 304 с.

4. Методы и средства решения задач горной геомеханики / Г.Н Кузнецов, КА. Ардашев, НА. Филатов и др. М.: Недра, 1987. 248 с.

5. КрупенниковГ.А., БулычевН.С., КозелА.М., ФилатовН.А. Взаимодействие массивов горных пород с крепью вертикальных выработок. М.: Недра, 1966. 314 с.

6. Хохолов Ю.А., Иудин ММ. Оценка влияния вентиляции рудника на температурный режим при отработке подкарьерных запасов трубки «Интернациональная» // Горный информ.-ана-лит бюллетень. Отдельный выпуск Аэрология. М.: Мир горной книги. 2007. № ОВ 12. С. 149-153.

7. ИудинМ.М., ПетровЕ.Е. Взаимодействие многолетнемерзлого породного массива с крепью вертикального ствола. Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2000. 148 с.

M.M. Iudin

Pressure on support of vertical well bore: geomechanical grounding of calculation

The authors study conditions of geomechanical processes development in permafrost rocky massif round the roadway as a result of forecast of stressed-deformed state of the border zone in the area of roadway taking into account a temperature dependence of mechanical properties of rocks. Based on the received results there has been developed geomechanical statement for thermomechanical interaction of the permafrost rocky massif with vertical well bore support under condition of the North.

Key-words: geomechanical processes, pressure (load) on shore, deformation, vertical well bore, rocky mountain massif.

!МКГ