Обґрунтування гідрогеомеханічних параметрів водорегулювання з використанням шахтних стовбурів при закритті шахт

Анотація

Мета. Обґрунтування гідрогеомеханічних параметрів, що дозволяють контролювати безпечне співвідношення гідродинамічних рівнів у шахтному стовбурі і гірському масиві, при закритті шахт з використанням занурювальних насосів. Методика дослідження. Використаний експериментально-аналітичний метод, що полягає у формуванні та аналізі даних натурних випробувань тріщинної пористості, проникності та положення рівнів підземних вод у міцних пісковиках навколо шахтних стовбурів з бетонним кріпленням. Результати дослідження. Встановлено, що гідрогеомеханічний стан навколо шахтного стовбура у стійких водовмісних породах характеризується розвитком взаємо конкуруючих процесів нелінійного зменшення проникності навантаженого породного контуру та гідрогеомеханічного розвантаження структурних елементів водовмісних порід і фільтруючого кріплення. Величини гідрогеомеханічного розвантаження кріплення стовбура в межах 0,054 – 6,12×105 Па близькі до міцності на розтягування контакту «бетон – водовмісна порода», що свідчить про небезпеку його руйнування. Наукова новизна. Вирішена задача суміщення пружного вісесиметричного навантаження кріплення породним масивом та гідродинамічною площинно-радіальною течією до стовбура, де гідрогеомеханічний стан у стійких водовмісних породах характеризується розвитком взаємо конкуруючих процесів нелінійного зменшення проникності навантаженого породного контуру та гідростатичного розвантаження структурних елементів водовмісних порід і фільтруючого кріплення. Практичне значення. Отримані рішення та їх аналіз пояснюють відому з практичного досвіду невідповідність розрахункових (нормативних) навантажень на кріплення реально виміряним величинам, а також мають суттєве практичне значення. Встановлений факт наближення величини гідрогеомеханічного розвантаження кріплення стовбура до міцності на розтягування контакту «бетон – водовмісна порода» є небезпечним і потребує зменшення гідродинамічного ухилу до шахтного стовбура при управлінні процесом затоплення шахт занурювальними насосами.