Подать статью
Стать рецензентом

Теоретический анализ динамики ледопородного ограждения при переходе на пассивный режим замораживания

Авторы:
М. А. Семин1
Л. Ю. Левин2
А. В. Богомягков3
  • 1 — д-р техн. наук научный сотрудник Горный институт Уральского отделения Российской академии наук
  • 2 — д-р техн. наук зав. отделом Горный институт Уральского отделения Российской академии наук ▪ Orcid ▪ Scopus
  • 3 — младший научный сотрудник Горный институт Уральского отделения Российской академии наук
Дата отправки:
2020-05-26
Дата принятия:
2020-06-10
Дата публикации:
2020-06-30

Аннотация

В работе проведена серия расчетов искусственного замораживания породного массива при проходке шахтных стволов для условий строящегося калийного рудника. Численное решение получено посредством метода конечных элементов с помощью программного комплекса ANSYS. Получены численные зависимости толщины ледопородного ограждения от времени в фазах активного и пассивного замораживания для двух слоев породного массива с различными теплофизическими свойствами. Внешняя и внутренняя границы ледопородного ограждения рассчитывались двумя способами: по температуре фактического замерзания поровой воды и по температуре –8 °С, при которой проводились лабораторные измерения прочности замораживаемых горных пород. Рассмотрен нормальный режим работы замораживающей станции, а также аварийный режим, заключающийся в выходе из строя одной из замораживающих колонок. Исследовалась зависимость уменьшения толщины ледопородного ограждения в фазе пассивного замораживания от длительности фазы активного замораживания. Определено, что в аварийном режиме работы системы замораживания толщина ледопородного ограждения по изотерме –8 °С может уменьшаться на величину более 1,5 м. При этом толщина ледопородного ограждения по изотерме фактического замерзания воды практически всегда сохраняет положительную динамику. Показано, что при анализе толщины ледопородного ограждения по изотерме фактического замерзания поровой воды не представляется возможным оценить опасность аварийных ситуаций, связанных с выходом из строя замораживающих колонок.

Ключевые слова:
ледопородное ограждение задача Стефана математическое моделирование искусственное замораживание пород технологические параметры система замораживания замораживающая колонка
Перейти к тому

Похожие статьи

Возраст оруденения Майского золоторудного месторождения (Центральная Чукотка): результаты Re-Os изотопного датирования
2020 Д. С. Артемьев, Р. Ш. Крымский, Б. В. Беляцкий, Д. С. Ашихмин
Описание установившегося притока жидкости к скважинам различной конфигурации и различным частичным вскрытием
2020 В. А. Иктисанов
Особенности учета анизотропии проницаемости в гидродинамической модели
2020 Р. И. Ермеков, В. П. Меркулов, О. С. Чернова, М. О. Коровин