Вестник Кольского научного центра РАН. 2016, №4.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ УДК 622.253.33; 51.74 ВЛИЯНИЕ ПОРИСТОСТИ ПОРОДНОГО МАССИВА И ТЕМПЕРАТУРЫ ХЛАДОНОСИТЕЛЯ НА СКОРОСТЬ СОЗДАНИЯ СПЛОШНОГО ЛЕДОПОРОДНОГО ОГРАЖДЕНИЯ П. В. Амосов, С. В. Лукичев, О. В. Наговицын ФГБУН Горный институт КНЦ РАН Аннотация Представлены результаты исследования влияния пористости влажного породного массива и температуры хладоносителя на скорость образования сплошного ледопородного ограждения вокруг проектируемого вертикального ствола, выполненные на базе численного моделирования. Описаны геометрические и теплофизические параметры численной модели. На основе анализа результатов численных экспериментов прослежена скорость образования сплошности в породном массиве для диапазона пористости 0 -2 0 % при вариации температуры хладоносителя в замораживающих скважинах от -25 до -10 0С. Предпринята попытка описать время замораживания породного массива через простейшую функцию, содержащую в качестве варьируемых переменных пористость породного массива и температуру хладоносителя. В зависимости от параметров модели прогнозное время создания ледопородного ограждения при ненулевой пористости массива изменяется от 0.05 до 0.28 лет. Ключевые слова: ледопородное ограждение, сплошность, пористость породного массива, температура хладоносителя, численное моделирование. INFLUENCE OF ROCK MASSIF’ POROSITY AND COOLANT’S TEMPERATURE ON VELOCITY OF SOLID ICE WALL CREATION Pavel V. Amosov, Sergey V. Lukichev, Oleg V. Nagovitsyn Mining Institute of the KSC of the RAS Abstract Keywords: The paper gives research results on wet rock massif’s porosity and coolant’s temperature effect on velocity of solid ice wall creation around a vertical shaft designed; the studies have been based on numerical modelling. Geometric and thermal-physical parameters of a numerical model have been described. Analysis o f numerical tests has identified the velocity of formation o f continuity in the rock massif fo r porosity’s range 0 -2 0 %, at variation of coolant’s temperature in freezing boreholes from -25 to -10 0С. The authors have made an attempt to describe time for rock massif freezing through an elementary function which takes porosity of rock massif and coolant’s temperature as variables. Depending on the model’s parameters the forecast time for ice wall creation at nonzero porosity of the rock massif varies from 0.05 till 0.28 years. ice wall, continuity, rock m assif’s porosity, coolant’s temperature, numerical modeling. Введение Искусственное замораживание горных пород — универсальный, надежный и давно известный способ проведения вертикальных шахтных стволов в сложных гидрогеологических условиях. Его суть детально описана в целом ряде широко известных ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2016(27) 43