Исаков А.Л.

УДК 625.123 : 624.139.22

ИСАКОВ АЛЕКСАНДР ЛЕОНИДОВИЧ, докт. техн. наук, профессор,

mylab@ngs.ru

ГУДКОВА ИРИНА НИКОЛАЕВНА, канд. экон. наук, доцент,

goodkova@ngs.ru

Сибирский государственный университет путей сообщения,

630049, Новосибирск,ул. Д. Ковальчук. 191

ДИНАМИКА  ТЕМПЕРАТУРНОГО  ПОЛЯ ГОРНОГО  МАССИВА  ПРИ  ПРОХОДКЕ  ТРАНСПОРТНЫХ  ТОННЕЛЕЙ  В  КРИОЛИТОЗОНЕ

В статье приводится описание математической модели и алгоритма решения осесимметричной задачи по определению нестационарного теплового поля вокруг цилиндрической выработки. Отличительной особенностью предложенной модели является введение в постановку задачи теплового пограничного слоя воздуха на контакте с внутренней границей выработки. Алгоритм предложенной модели опробован на примере расчета глубины оттаивания горного массива на реальном объекте, расположенном в криолитозоне на территории Хабаровского края. По результатам расчета получены зависимости глубины оттаивания массива от толщины теплоизолирующего слоя за обделкой тоннеля. Приведены результаты расчета глубины оттаивания горного массива по длине тоннеля после завершения его строительства методом встречной проходки.

Ключевые слова: криолитозона; проходка тоннеля; оттаивание грунта; тепловой пограничный слой; уравнение теплопроводности.

Библиографический список

  1. Хохолов, Ю.А. Температурный режим многолетнемёрзлого горного массива при ведении проходческих работ / Ю.А. Хохолов, Д.Е. Соловьев// Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2009. – № 4. – С. 177–182.
  2. Соловьев, Д.Е. Тепловой режим в горной выработке при ведении проходческих работ в условиях криолитозоны / Д.Е. Соловьев // Молодой ученый. – 2011. – № 12. – Т. 1. – С. 53–55.
  3. Исаков, А.Л. Теплофизическая дискретная модель промерзания грунта земляного полотна / А.Л. Исаков, Ким Хюн Чол // Транспорт Урала. Вып. 2(33). – Екатеринбург, 2012. – С. 121–124.

______________________________

ALEKSANDR L. ISAKOV, DSc, Professor,

mylab@ngs.ru

IRINA N. GUDKOVA, PhD, A/Professor,

goodkova@ngs.ru

Siberian Transport University,

191, Koval'chuk Str., 630049, Novosibirsk, Russia

DYNAMICS OF ROCK TEMPERATURE FIELD IN CRYOLITHIC ZONE TUNNELING

The paper describes the mathematical model and algorithm for solving the axisymmetric problem of determining the unsteady thermal field around a cylindrical mining. The proposed model is described by the introduction in it the thermal boundary layer at the inner boundary of mining interface. The algorithm of the proposed model is tested by the calculation of the real rock thaw penetration located in the permafrost zone in the Khabarovsk region. The depth of thaw penetration is determined depending on the thickness of the heat insulating layer beyond the tunnel lining. The paper also presents the results of the depth calculation for rock thaw penetration after the completion of the tunnel construction using the cross mining method.

Keywords: cryolithic zone; tunneling; thaw penetration; thermal boundary layer; thermal-conductivity equation.

References

  1. Khokholov Y.A., Solovev D.E. Temperaturnyi rezhim mnogoletnemerzlogo gornogo massiva pri vedenii prokhodcheskikh rabot [Temperature conditions in permafrost during narrow works]. MiningInformationalandAnalyticalBulletin. 2009, No. 4, Pp. 270–275. (rus)
  2. Solov'ev D.E. Teplovoi rezhim v gornoi vyrabotke pri vedenii prokhodcheskikh rabot v usloviyakh kriolitozony [Thermal conditions of mining during narrow works in cryolithic zone]. Molodoi uchenyi. 2011, V. 1. No 12. Pp. 53–55. (rus)
  3. Isakov A.L., Kim Khyun Chol. Teplofizicheskaya diskretnaya model' promerzaniya grunta zemlyanogo polotna [Thermal discrete model of subgrade freezing]. Transport of the Urals, 2013. No. 2. Pp. 121–124. (rus)

Статья | (523 Кб)