|
ЗМІНА ПАРАМЕТРІВ ФІЛЬТРАЦІЇ
ВОДИ НАВКОЛО ГІРНИЧИХ ВИРОБОК В ЗОНІ ВПЛИВУ ТЕКТОНІЧНОГО ПОРУШЕННЯ
Ю.О. Виноградов1
1Інститут фізики гірничих
процесів Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна
Відповідальний автор: e-mail: my_pochta_1r@ukr.net
Физико-технические проблемы горного производства,
2021, (23), 108-117.
https://doi.org/10.37101/ftpgp23.01.008
full
text (pdf)
ABSTRACT (IN UKRAINIAN)
Мета. Метою роботи є дослідження водоприпливу
в гірничу виробку, що проводиться в складних гідрогеологічних умовах
переходу тектонічного порушення.
Методика. При вирішенні задачі про фільтрацію води в
деформованому масиві використовувався розроблений автором раніше метод
вивчення стану шаруватого породного масиву з гірничою виробкою при
наявності в її околі обводнених шарів, а також метод скінченних елементів.
Результати. У даній роботі виконано чисельне дослідження
зміни водоприпливу в гірничу виробку, яка
проводиться в складних гідрогеологічних умовах, при перетині тектонічного
порушення. Виконано розрахунок поля напружень, зон непружних деформацій,
коефіцієнтів проникності, яка залежить від напруженого стану і враховує
тектонічну і природну проникність порід. Також наведені результати
розрахунку тиску води і водоприпливу в виробку у
всіх розглянутих випадках. Аналіз отриманих даних показав, що в покрівлі
виробки з рамним кріпленням утворюється порушена зона, яка охоплює
водоносні породи. Усередині цієї області вода може вільно переміщатися до
контуру виробки. При наближенні до диз'юнктивного порушення відбувається
значне зростання фільтраційної проникності. Дебіт води в виробку досягає
критичних значень.
Наукова новизна. Вперше виконано моделювання водоприпливів в гірничу виробку в зоні впливу тектонічного
порушення. Показано, що при наближенні виробки до порушення активізуються
процеси деформування, руйнування приконтурних
порід, які з часом захоплюють близько розташовані водоносні шари, з яких
починається перетікання води у виробку, і рамне кріплення не здатне
стримати ці процеси.
Практична значимість. Розроблена математична модель
зв'язаних процесів деформування гірничих порід з водоносними шарами і
фільтрації води може використовуватися для дослідження водоприпливу
в різних гірничо-геологічних умовах.
Ключові слова: водоприплив
в виробку, проникність порід, фільтрація води, чисельне моделювання.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. В.О. Соцков, А.М.
Загриценко, Н.І. Деревягіна. Вчені
записки ТНУ імені В.І. Вернадського.
Серія: технічні науки,
6, 2 (2019)
2. H. Masoumi, J. Horne, W. Timms.
Rock Mech. & Rock Eng., 50, 8 (2017).
3. H. Liu, W. Zhu,
Y. Yu, T. Xu, R. Li, X. Liu. Int. J. Rock Mech. & Min. Sci., 127 (2020)
4. V. Krukovska, Y. Vynohradov.
Water stability influence of host rocks on the process of water filtration
into mine working with frame and roof-bolting support. Essays of Mining
Science and Practice 2019. E3S Web of Conferences, 109, 00041.
5. V.V. Krukovska, O.P. Krukovskyi, Yu.O. Vinogradov. Study water
inflow in mines with anchors, Geotechnical Mechanics, 120 (2015).
6. Аликин, В.Н., Литвин,
И.Е., Щербаков, С.М., & Бородавкин, В.П.
(1992). Метод конечных элементов в задачах газонефтепромысловой механики.
М.: Недра.
7. Zienkiewicz, O.C. (2000). The finite element method. Butterworth-Heine-mann, Т.1, 690 p.
8. Nie, W., Zhao, Z.Y., Ma, S.Q., Guo,
W., 2018. Effects of joints on the reinforced rock units of fully-grouted rockbolts. Tunn. Undergr. Space Technol.
71, 15–26
|
