Булат А.Ф., Слащев И.Н. Использование продуктов распада радона как информативных параметров для оценки геомеханического состояния горных пород

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ РАСПАДА РАДОНА КАК ИНФОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Булат А.Ф., Слащёв И.Н.

Авторы:

Булат А.Ф., Акад. НАНУ, д-р техн. наук, профессор,

Слащев И.Н., канд. техн. наук, ст. науч. сотр.

(ИГТМ НАН Украины)

УДК 622.831.312 : 622.817

http://www.geotm.dp.ua/attachments/article/2995/01-Bulat-Slashchov.pdf

Аннотация.

В статье приведены результаты исследований процесса поступления обогащенной радоном воздушной (или метановоздушной) смеси из массива пород в атмосферу горных выработок. Показано, что параметры изменений активности α-излучений отдельных изотопов радона, концентраций метана и их соотношений могут быть использованы для прогнозирования геомеханических и газодинамических процессов в породном массиве путем дифференциации во времени изменений напряженно-деформированного состояния пород и порово-трещинного пространства вокруг выработок в процессе ведения горных работ. Это связано с закономерностями распада изотопов радона, эмиссии дочерних продуктов распада радона и газопереноса метана во времени от источников их образования в горные выработки, так как, во-первых, изменения концентрации изотопа Po218 с учетом времени его распада зависят от изменения трещиноватости ближней к контуру выработки части горных пород. Во-вторых, изменения отклонений от среднего уровня концентрации дочерних продуктов распада радона характеризуют процессы трансформации объемов порово-трещинного пространства в процессе ведения горных работ. Это позволяет, при известных параметрах проницаемости пород и фильтрации изотопов радона, прогнозировать изменения геомеханического состояния не только приконтурных, но и удаленных от выработки зон породного массива.

Ключевые слова: продукты распада радона, геомеханические процессы, проницаемость, фильтрация, моделирование массива пород, прогнозирование геомеханического состояния

Список литературы:

1. Bigu, J. Radon progeny and thoron progeny relationshipd in canadian underground uranium mines / J.Bugi // Health Physics. - 1987.  - Vol. 52, № 1. -  P. 21.

2. Chameand, I. Le risqué radioactive et sa prevention dans les mines uranium de Cogema / I.Chameand //  Industrie Minerale, Mines et Carriere.- 1986. - Vol. 68, pp. 295-300.

3. Dixon, D.W. Monitoring exposure to radon daughters in places of work / D.W. Dixon, M.C. O'Riordan, R.L. Burnett // Radiation Protection Dosimetry. - 1989. - Vol. 24. - Pp. 467-470.

4. Теоретическое обоснование метода радиационного излучения как фактора производственного контроля состояния породного массива / А.Ф. Булат, В.Г. Перепелица, А.А. Яланский [и др.] // Геотехническая механика. – Днепропетровск : ИГТМ НАНУ, 2006. – Вып. 66. – С. 3-14.

5. Булат, А.Ф. Взаимосвязи между геомеханическими процессами и эмиссией газа метана и продуктов распада радона в горные выработки угольных шахт / А.Ф. Булат, И.Н. Слащев, Е.А. Слащева // Геотехническая механика. – Днепропетровск : ИГТМ НАНУ, 2014. – Вып. 114. – С. 272-286.

6. Van der Spoel, W.H. Diffusive transport of radon in a column of moisturized sand / W.H.Van der Spoel, E.R. Van der Graaf and R.J.  de Meijer // Health Physics. – 1999. - Vol. 77, № 2. - Pp. 163-177.

7. Anello, M.T. Theoretical Investigation of Radon Transport in Porous Media / M.T. Anello: A thesis of MSc, Melborne, Florida, 1994. - 104 p.

8. Харитонов, В.П. Фундаментальные уравнения механики жидкости и газа. – М.: Изд-во МГТУ, 2012. – 65 с.

9. Слащев, И.Н. Применение информационных технологий для повышения эффективности и безопасности горных работ / И.Н. Слащев // Уголь Украины. – 2013. –  № 2. – С. 40-43.

10. Слащев, И.Н. Оценка техногенной трещиноватости методами математического моделирования / И. Н. Слащев  // Геотехническая механика. – Днепропетровск : ИГТМ НАНУ, 2010. – Вып. 85. – С. 239-250.

11. Фадеев, А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике / А.Б. Фадеев. - М.: Недра, 1987.–221 с.

12. Булат, А.Ф. Разработка компьютерных систем математического моделирования геомеханических процессов / А.Ф. Булат, И.Н. Слащев // Геотехническая механика. – Днепропетровск : ИГТМ НАНУ, 2012. – Вып. 99. – С. 16-27.

13. Слащев, И.Н. Оптимизация информационной системы оперативного прогноза геомеханических процессов для поддержки принятия решений по безопасности шахт / И.Н. Слащев, В.Г. Шевченко, А.И. Слащев // Геотехническая механика. – Днепропетровск, 2013. – Вып. 112. – С. 129-144.

 Об авторах:

Булат Анатолий Федорович, Академик Национальной академии наук Украины, доктор технических наук, профессор, директор института, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Слащев Игорь Николаевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, старший научный сотрудник отдела Проблем разработки месторождений на больших глубинах, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепр, Украина, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Вложения:
ФайлОписаниеРазмер файла:
Скачать этот файл (01-Bulat-Slashchov.pdf)01-Bulat-Slashchov.pdfБулат А.Ф., Слащев И.Н. Использование продуктов распада радона как информативных параметров для оценки геомеханического состояния горных пород1132 kB