Синергетика взаимодействия горной выработки с массивом пород

Abstract

Цель. Раскрыть физическую сущность явления зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок. Методика. Основными видами исследования приняты синергетический методологический поиск и анализ открытых термодинамических систем в неравновесном состоянии. Результаты. Раскрыта физическая сущность явления зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок как феномен зонального капсулирования массивом подземных выработок. Описаны процессы образования энергетических полей при формировании предохранительных капсул вокруг подземных выработок. Предложены принципиальные подходы в управлении природными факторами и порядок их использования в технологиях подземной разработки месторождений. Научная новизна. Подземная горная выработка вызывает синусоидальные колебания энергетических градиентов, образуя предохранительную капсулу, которая состоит из системы кольцевых энергетических зон, количество которых возрастает при увеличении глубины и снижении прочности пород. Практическая ценность. Раскрытие физической сущности зонального капсулирования массивом подземных выработок позволило создать предпосылки для описания процессов и использование закономерностей, которые формируют данное феноменальное явление.

Мета. Розкрити фізичну сутність явища зональної дезінтеграції гірських порід навколо підземних виробок. Методика. Основні види досліджень це синергетичний методологічний пошук та аналіз відкритих термодинамічних систем у нерівноважному стані. Результати. Розкрито фізичну сутність явища зональної дезінтеграції гірських порід навколо підземних виробок як феномен зонального капсулювання масивом підземних виробок. Описано процеси утворення енергетичних полів при формуванні запобіжних капсул навколо підземних виробок. Запропоновано принципові підходи в управлінні природними факторами та порядок їх використання в технологіях підземної розробки родовищ. Наукова новизна. Підземна гірнича виробка викликає синусоїдальні коливання енергетичних градієнтів, що утворюють захисну капсулу, яка складається з системи кільцевих енергетичних зон, кількість яких зростає при збільшенні глибини та зниженні міцності порід. Практична цінність. Розкриття фізичної сутності зонального капсулювання масивом підземних виробок дозволило створити передумови для опису процесів і використання закономірностей, які формують це феноменальне явище.

Purpose. To find out the physical essence of the phenomenon of zonal disintegration of rocks around underground workings. Methods. The main types of research adopted a synergistic methodological search and analysis of open thermodynamic systems in a unbalanced condition. Findings. The physical essence of the phenomenon of zonal disintegration of rocks around underground workings as a phenomenon of zonal encapsulation by an array of underground workings is detected. The processes of formation of energy fields during the formation of protective capsules around underground workings are described. The principal approaches to the management of natural factors and the procedure for their use in underground mining technologies are proposed. Originality. Underground digging call forth sine wave oscillations in energy gradients, forming a safety relief, which consists of a system of ring energy zones, the number of which increases with increasing depth and decreasing rock strength. Practical implications. The deployment of the physical essence of zonal ensheath by an array of underground diggings made it possible to create prerequisites for describing the processes and using the laws that form this phenomenal phenomenon.