В ИГД СО РАН разработана технология предотвращения затопления объектов подземного строительства и шахтных коридоров пластовыми водами

16.02.2023

В ИГД СО РАН разработана технология предотвращения затопления объектов подземного строительства и шахтных коридоров пластовыми водами Научная группа ИГД СО РАН под руководством кандидата технических наук Леонида Алексеевича Рыбалкина предложила решение проблемы затопления подземных коридоров: сначала бурятся скважины вглубь стенки коридора, далее на концах скважин специальным оборудованием создается полость нужных размеров, параллельная стенке коридора, которую заполняют специальным твердеющим составом, создающим завесу (барьер) для фильтрации воды. Для реализации данной технологии предлагается комплексный подход. Предварительно осуществляется сбор информации по объекту работ, проводятся различные тесты на образцах окружающих грунтов, пород и цементного камня – для оценки механических характеристик, проницаемости массива. Далее выполняется математическое моделирование с анализом вариантов развития событий – роста полости от долей миллиметров до десятков метров. Это дает понимание как будет работать оборудование в натурных условиях. Группой создана уникальная установка, которая позволяет на моделях (мини копиях будущей области работ) отработать все шаги постановки защитного экрана – сам разрыв, заполнение составами, выполнить тесты устойчивости экрана при изменении давления вокруг него. Установка рассчитана на модели кубической формы с размерами граней до 50 см, в то время как традиционно исследования проводят на кубиках размерами не более 10–20 см. Давление в системе позволяет моделировать обстановку на глубинах свыше 400 м, а сопутствующие линии – моделировать работу насосов и гидравлики современных комплексов. Научная группа самостоятельно разрабатывает и изготавливает твердеющие смеси, поскольку химический состав, отлично работающий в условиях тоннеля метро или паркинга, не сможет работать в условиях шахт и наоборот. Результатом работы является повышение качества и безопасности подземных работ, что в итоге позволит добывать полезные ископаемые с ранее недоступных горизонтов, реанимировать аварийные подземные объекты, а также не отказываться от реализации перспективных проектов из-за тяжелых горно-геологических условий.