Проект РФФИ №19-31-90107 "Математическое моделирование искусственного замораживания влагонасыщенного породного массива с учетом термогидромеханических эффектов"

В современной горнодобывающей промышленности для поддержания и увеличения темпов добычи возникает необходимость в разработке месторождений, характеризующихся большой глубиной залегания полезных ископаемых и усложнением гидрогеологических условий проведения вертикальных шахтных стволов. Эффективным методом укрепления слабых горных пород и устранения фильтрации грунтовых вод является искусственное замораживание. Несмотря на большой накопленный опыт, его применение требует больших затрат и зачастую сопровождается серьезными осложнениями. Повышение эффективности данного способа требует изучения вопросов, связанных с промерзанием породного массива. Настоящий проект направлен на исследование методами математического моделирования процессов теплопереноса, массопереноса и изменения напряженно-деформированного состояния в слоистом породном массиве, вызванных искусственным замораживанием и выполнением проходческих работ. Научная новизна проекта заключается в построении определяющих соотношений для неоднородной насыщенной пористой среды, описывающих взаимовлияние между миграцией влаги, образованием криотекстуры, морозным пучением, эволюции материальных свойств, напряженно-деформированном состоянии с учетом реологических свойств. В результате реализации проекта планируется выполнить численное моделирование искусственного замораживания породного массива и проходки в нем шахтного ствола под защитой ледопородного ограждения, на основе которого провести анализ инженерных формул.