Оценка экологических и технических рисков ведения горных работ на основе численного моделирования геофильтрации - Садовенко, И.; Загриценко, А.; Подвигина, Е.; Деревягина, Н. (Розробка родовищ, 2016)
Цель. Обоснование экологически приемлемых и технически безопасных схем ведения горных работ в нарушенных гидрогеологических и геомеханических условиях путем создания адаптированной фильтрационной модели шахтного поля. Методика. Численное математического моделирование процессов геофильтрации в гетерогенном по емкости и проницаемости горном массиве с учетом взаимосвязи подземных и поверхностных вод, перетекания через разделяющие слабопроницаемые слои, а также изменения граничных условий и геофильтрационных параметров во времени и пространстве. Результаты. Гидродинамическая модель шахтного поля идентифицирована путем имитации техногенного режима подземных вод, сформировавшегося в разные периоды эксплуатации шахты. Ее достоверность подтверждена результатами прогнозных решений по оценке величин водопритоков в зоне высокоамплитудного тектонического нарушения, которые имеют высокую сходимость с фактическими данными при проходке горных выработок (до 95%). Количественно установлено влияние горных работ и эксплуатации пруда-накопителя шахтных вод на режим подземных вод приповерхностного водоносного горизонта, определяющего экологическую обстановку и водопользование. Научная новизна. Установлены закономерности изменения фильтрационных и емкостных параметров во времени и пространстве в условиях нестационарной геодинамики массива горных пород. Для пород зоны тектонического нарушения выявлены гидродинамические возмущения упругого характера с величинами упругоемкости и проницаемости, сопоставимыми с ненарушенным слабопроницаемым массивом горных пород из аргиллитов, алевролитов, песчаников. Практическая значимость. Установленные закономерности формирования режима подземных вод приповерхностного водоносного комплекса позволили дифференцировать природную и техногенную составляющие в нарушении гидрогеохимического состава подземных вод, используемых для водоснабжения, а также опреде- лить параметры водоотбора. Высокая достоверность прогнозных решений позволила обосновать и применить специальный гидрогеомониторинг прохождения квершлага через тектоническую зону сброса с амплитудой более 300 м и предупредить аварийную ситуацию с водопроявлениями при минимальных затратах.