Влияние способа учета абсолютных источников тепла на точность прогноза температуры в подземных сооружениях криолитозоны

Прогноз теплового режима выработок и окружающего их массива горных пород является необходимым элементом проектирования подземных сооружений криолитозоны, в частности, при обосновании и выборе надежных способов и средств крепления породных обнажений, обеспечивающих безопасную эксплуатацию подземных сооружений в течение всего нормативного срока. Даже изменение температуры дисперсных мерзлых пород в диапазоне отрицательных значений (ниже температуры плавления льда в породе) приводит к уменьшению их прочностных характеристик, а следовательно, и к снижению устойчивости выработок. Целью исследований было сравнение двух способов учета абсолютных источников тепла (как точечных источников и как равномерно распределенных по длине выработки источников) при прогнозе теплового режима в горных выработках подземных сооружений. Получены расчетные зависимости для определения температурных отклонений при различных способах учета абсолютных источников. Для общности анализа расчётные зависимости получены в безразмерном (критериальном) виде. Проведены вариантные расчеты, результаты которых представлены в виде графиков, позволяющих наглядно оценить влияние способа учета источников тепла на точность прогноза температуры воздуха в подземном сооружении. Установлены основные качественные и количественные особенности формирования теплового режима в выработках при различных способах учета абсолютных источников тепла. В частности, показано, что при переходе от отрицательного теплового режима в выработке к положительному неправильный учет действия абсолютных источников тепла может привести к изменению глубины оттаивания дисперсных пород почти на 30 % (в 1,26 раза). В то же время установлено, что при положительном тепловом режиме для начальной температуры воздуха в сооружении больше 7,5 ºС принципиальной разности для инженерных расчетов в способе учета абсолютных источников тепла нет.