Федеральное агентство по образованию сибирское отделение российской академии наук администрация новосибирской области комиссия российской федерации по делам

Вид материалаДокументы

Содержание


Новая технология подземной разработки алмазоносной россыпи месторождения «солур»
Квазистатическое развитие звездчатой системы трещин гидроразрыва
Об определении показателей деформационных свойств глинистых грунтов при одноосном сжатии
Подобный материал:
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   44

НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ АЛМАЗОНОСНОЙ РОССЫПИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «СОЛУР»

А. А. Николаева А. А. Павлов

Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова


Россыпь «Солур» расположена на водоразделе небольших рек «Чуоналыр» и «Ирелях» в Мирнинском районе РС(Я).

Средняя мощность перекрывающих пород составляет 35м Продуктивный пласт россыпи неоднороден по составу и представлен следующими литологическоми разностями пород: пески, песчаники с примесью гравийно-галечного материала; переслаивание галечников и алевролитов.

Мощность продуктивного пласта меняется от 0,6-5м.

Предлагается вариант камерной системы с применением проходческих комбайнов, самоходной техники, с закладкой выработанного пространства и обогащением добытых песков непосредственно в шахтных условиях многолетнемерзлых россыпных месторождений алмазов. В работе освещены вопросы конструирования рациональных схем вскрытия, подготовки, очистной выемки, управления кровлей, сохранение земной поверхности, рациональных схем разрушения подготовительных и очистных забоев, обогащения песков и др.

Предусмотренные в работе технические решения способствуют развитию приоритетного направления «Рациональное природопользование» за счет внедрения криссталлосберегающей комбайновой технологии, снижения техногенной нагрузки на окружающую среду за счет обогащения песков в шахте и сохранения земной поверхности за счет закладки выработанного пространства.

При выборе типа проходческого комбайна для разрушения многолетнемерзлых крупнообломочных пород использован Патент на изобретение № 2188944 ««Способ определения коэффициента крепости многолетнемерзлых крупнообломочных пород» /В. С. Марков, В. А. Шерстов, В. К. Елшин, С. Т. Софронов/».

Технологии проведения подготовительных и очистных работ, принципиальная схема предварительного обогащения песков не имеют аналогов и в условиях подземной разработки многолетнемерзлых россыпей не применялись.


Научный руководитель – канд. техн. наук, доцент В. С. Марков

КВАЗИСТАТИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ЗВЕЗДЧАТОЙ СИСТЕМЫ ТРЕЩИН ГИДРОРАЗРЫВА

А. В. Панов

Институт горного дела СО РАН

Новосибирский государственный университет


В последнее время проводятся изучения гидроразрыва с целью узнать: можно ли закачивать пропант, имеются ли сужения на профиле трещин, существуют ли особенности, по которым можно определить сжимающие напряжения или отношение σminmax, а так же факторы, которые могут оказать сильное влияние на гидроразрыв. Существует достаточно много вопросов, ответить на которые можно анализируя численное решение следующей задачи.

Рассматривается изотропное упругое тело в условиях плоской деформации. Считается, что на бесконечности тело нагружено сжимающими напряжениями p и q. Имеется круговое отверстие радиуса R. С контура которого развивается система из N трещин. Полагается, что зародышевые трещины ортогональны контуру отверстия. В отверстии действует давление Рскв, а в трещинах давление Ртр.

При слабом динамическом воздействии рассматривается квазистатическое развитие системы. На каждом шаге, после решения задачи находятся КИН КI и КII в вершинах каждой трещины. В качестве условия развития трещины используется σθ критерий (Панасюк). Приращение трещин пропорционально их скорости роста и происходит в направлении, где σθθ достигает максимального значения, а σrθ=0. При этом учитывается геометрия всей системы, но пренебрегается инерцией.

Исследовалась зона разрушения, ее форма и размеры, а так же раскрытие трещин, объем и траектории в зависимости от числа начальных трещин, отношения давления в отверстии к максимальному сжимающему напряжению, отношения сжимающих напряжений, длинны начальных трещин, ориентации системы трещин относительно внешнего поля сжатия.

После анализа результатов была поставлена новая задача. Где в качестве параметра выступает расход закачиваемой жидкости. Задача разбивается на два этапа. На первом происходит рост зародышевых трещин за счет максимального давления Рскв и Ртр. На втором расход q0 закачиваемой жидкости остается постоянным, и закачиваемый объем пропорционально разделяется между трещинами. При этом учитывается вязкость закачиваемой жидкости, изменение Ртр по длине трещины и утечки во вмещающие породы.


Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук П. А. Мартынюк

ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПРИ ОДНООСНОМ СЖАТИИ

Е. В. Пиоро

Московский государственный университет им. М. В.Ломоносова


Традиционно деформируемость глинистых грунтов изучают с помощью компрессионных и (реже) трехосных лабораторных испытаний. Однако эти виды испытаний являются длительными и трудоемкими. Поэтому определение показателей деформационных свойств глинистых грунтов при одноосном сжатии является довольно перспективным направлением исследований.

В качестве объектов исследования были выбраны модельные глинистые грунты, сформованные из перемолотого моренного суглинка. Образцы формовались при оптимальной влажности 11% и оптимальной нагрузке уплотнения 5 кг/см2. Плотность образцов варьировалась в пределах 2,12–2,19 г/см3. Грунты имели твердую консистенцию.

Все образцы были исследованы методом одноосного сжатия на приборе АСИС компании ГЕОТЕК до разрушения. Для первой группы образцов применялось статическое нагружение – нагрузка прикладывалась ступенями (Δσ) от 10 до 70 кПа. Вторая группа образцов была исследована при кинематическом нагружении при постоянной скорости, скорость приложения нагрузки в разных опытах менялась от 0,5 до 4 мм/мин. Показатели деформационных свойств – модули общей деформации (Е0) и коэффициент поперечного расширения (µ0) определялись по начальному (линейному) участку зависимости напряжение–деформация.

По результатам статических испытаний получено эмпирическое уравнение взаимосвязи µ0 и ступени нагружения (Δσ): µ0=0,002Δσ+0,29 с коэффициентом корреляции R2 = 0,87. Сопоставление значений модуля общей деформации Ео, полученного при различных ступенях нагружения, показало, что модуль практически не зависит от величины ступени (в исследованном диапазоне Δσ).

Данные кинематических испытаний имеют те же тренды, что и статические испытания, однако разброс значений больше. Не смотря на это, средние значения модулей общей деформации по данным статических и кинематических испытаний совпали и составляют 47 МПа, а коэффициентов поперечного расширения 0,34 и 0,33 соответственно.

Получено, что для ориентировочных оценок показателей деформационных свойств глинистых грунтов можно использовать метод одноосного сжатия.


Научный руководитель − канд. геол.-минерал. наук, доцент С. К. Николаева