Теплофизические процессы в породном массиве и его устойчивость

С.В. Борщевский, Е.Ю. Василенко, С.К. Мещанинов Криворожский экономический институт Киевского национального экономического университета им. Вадима Гетьмана, ул. Карла Маркса. 64. г. Кривой Рог, 50000. Украина. E-mail: 1 borshevskiv@gmail.com;

Рассматриваются результаты исследований зависимости роста нарушенности образцов горных пород от температуры в испытаниях в режиме односного сжатия. На основе полученных результатов сделан вывод, что текущие значения скорости и ускорения энтропии в горных породах не являются не являются достаточно достоверными и однозначными характеристиками относительного прогнозирования долговременной стойкости приконтурной зоны массива.

Существует значительное число исследований, посвященных анализу напряженно-деформированного состояния (НДС) породных массивов и их долговременной устойчивости при ведении подземных горных работ. Однако они не учитывают в явном виде градиенты температур, возникающие в областях искусственно созданных породных обнажений, а также существующие естественные тепловые поля в массиве. Несмотря на что, в настоящее время установлена непосредственная взаимосвязь относительного напряженного состояния и температуры породного массива. В соответствии с данными работы, в естественных условиях залегания пласта имеются аномалии в распределении температуры по шахтному полю, которые соответствуют аномалиям в распределении напряжений. Под влиянием горных работ также происходит изменение температуры в краевой части пласта. Все это свидетельствует о наличии связи между температурой и напряженно-деформированным состоянием породного массива.

Рис. 1 Полученные экспериментальные зависимости

Выводы

• Скорость накопления поврежденности, а следовательно, и устойчивость приконтурной области массива находятся в непосредственной зависимости от температуры слагающих их пород.
• Текущие значения скорости и ускорения энтропии горных пород не являются достаточно достоверными н однозначными характеристиками для осуществления долговременного прогноза устойчивости приконтурной области массива.
• Для осуществления достоверного прогноза устойчивости приконтурной области массива необходимо сочетание лабораторных исследований образцов из этой области и данных натурных наблюдений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Макаров Ю.Н. Термодинамические процессы в горном массиве / Ю.Н. Макаров //Уголь. 1982. № 7. – С. 19-22.

2. Тепловой эффект в горной породе при объемном нагружении / В.Д. Трофимов. М.А. Розенбаум, П.А. Рей польский и др. И Из в. вузов. Горный журнал. – 1977. – № 11. – С. 49-51.