CC BY
3
УДК 622.281
МАТРИЧНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ КОМБИНИРОВАННОЙ МЕТАЛЛОБЕТОННОЙ ДВУХСЛОЙНОЙ КРЕПИ КАПИТАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
В.И. Сарычев, А.А. Толкачев, А.В. Раков, В.Р. Соколов
Представлена расчетная модель напряженно-деформированного состояния двухслойной комбинированной крепи капитальных горных выработок. Предлагаемая модель ориентирована на расчет незамкнутой конструкции, состоящей из монолитной бетонной крепи с арматурной сеткой и металлической рамной крепи. Решение основано на методе начальных параметров и стержневой аппроксимации крепи. Модель реализована в матричной форме.
Ключевые слова: горные выработки, комбинированная двухслойная крепь, стержневая аппроксимация, расчетная модель, силовые и кинематические факторы, матричная реализация.
Одной из распространенных конструкций для крепления капитальных наклонных и горизонтальных горных выработок с большим сроком службы и не подверженных влиянию очистных работ является железобетонная крепь, в которой в качестве жесткой арматуры используются металлические рамы из спецпрофиля или двутавровых балок. В частности, известны конструкции Донгипрошахта с замкнутым (типа МПКЗ и КДЗ) и незамкнутым (типа МПКА и КДА) контуром [1, 2].
Незначительная мощность наносов, под которые выходят угольные пласты в Кузбассе, быстрый ввод шахты в эксплуатацию и сокращение срока освоения производственной мощности, снижение эксплуатационных затрат, особенно на транспорт, предопределили тенденцию перехода на вскрытие месторождений наклонными стволами либо комбинированное вскрытие при использовании наклонного ствола в качестве главного. Так, по данным [2], только при освоении месторождений Ерунаковского угленосного района Кузбасса из 24 действующих и проектируемых шахт 21 шахта вскрыта или проектируется со вскрытием наклонными стволами.
Если технология крепления и конструкции крепей на протяженных участках стволов в настоящее время достаточно широко апробированы в производственных условиях, то при строительстве устьев наклонных стволов выбор крепи и обоснование параметров крепления наталкиваются на определенные трудности.
На основе анализа и систематизации технологий сооружения устьев наклонных стволов было установлено [3, 4], что значительную группу конструкций для их крепления составляют железобетонные крепи, которые можно разделить на крепи: без жесткой арматуры, с одной металлической рамой из СВП, с двумя металлическими рамами из СВП, с двутавровыми
балками при прямоугольном сечении устья. При этом наибольшее распространение имеют крепи с одной рамой из СВП, а сами конструкции представляют собой сводчатую или арочную форму с боковыми стойками замкнутого (с обратным сводом) или незамкнутого контура.
Разнообразие таких конструкций обусловлено различным расположением спецпрофиля в поперечном сечении крепи. На рис. 1 представлены два варианта заложения профиля: внутри сечения крепи и с выносом его наружу. При этом арматурная сетка может быть заложена на разных участках периметра крепи. Такие конструкции можно отнести к двухслойным комбинированным (металлобетонным) крепям: один слой формирует рамная крепь, другой - бетонная монолитная крепь с гибкой арматурой или без нее.
Рис. 1. Двухслойная крепь с незамкнутым контуром: а - общий вид крепи; б, в - сечение крепи с внутренним заложением спецпрофиля без гибкой арматуры и с гибкой арматурой; г, д - сечение крепи с внешним заложением спецпрофиля без гибкой арматуры
и с гибкой арматурой
Особую сложность вызывает оценка работы металлобетонной крепи с внешним, относительно монолитного бетонного (железобетонного) сечения, заложением специального шахтного профиля (рис. 1, г, д), что предопределяет наличие двух слоев со существенно отличающимися геометрическими, механическими и прочностными характеристиками. При этом контактное взаимодействие бетонного слоя и рамной металлической крепи может отличаться отсутствием или наличием частичного омоноли-чивания последней.
В настоящее время нет единого подхода к расчету напряженно -деформированного состояния и определению несущей способности такой конструкции, что приводит к излишней материалоемкости крепей или к
некорректному обоснованию параметров крепления горных выработок в реальных условиях эксплуатации.
Существуют два основных класса статического расчета крепей, отличающиеся как методами расчета, так и расчетными схемами [5]. Методы расчета I класса основываются на положениях строительной механики стержневых систем и позволяют производить расчет рамных конструкций любой конфигурации [1, 2, 6, 7], но ограничены представлением крепей в виде однослойных конструкций. Для методов расчета II класса характерно применение основных положений механики сплошной среды, позволяющих рассматривать совместное деформирование многослойной крепи и массива горных пород [8, 9]; математические модели и алгоритмы расчета при этом ориентированы на конструкции замкнутого типа. В работе [7] приведена расчетная модель взаимодействия крепи с многослойным упрочненным массивом при их стержневой аппроксимации. Сложность математической реализации предложенной модели не позволила авторам корректно отработать программное обеспечение и адаптировать модель к конкретным горно-геологическим условиям.
Исходя из этого, перспективным для создания расчетной модели напряженно-деформированного состояния двухслойной комбинированной крепи незамкнутого типа является использование методологических положений расчета рамных металлических крепей подготовительных выработок, разработанного в ТулГУ на основе метода начальных параметров строительной механики и стержневой аппроксимации элементов крепежной конструкции [6, 7].
Представим каждый из слоев комбинированной крепи в виде стержней, взаимодействующих между собой через радиальные и тангенциальные связи, имитируемые на схеме пружинками (рис. 2). Внутренние связи по первому слою (по контуру выработки в свету) исключены. Внешние связи по второму слою характеризуют нормальный и касательный отпор пород.
Вся крепь по периметру разделяется на типовые участки (рис.2). Тогда: к - порядковый номер типового участка разбиения расчетной схемы (к = 1, 2, ..., п); п - общее количество участков разбиения; I - порядковый номер сечения в расчетной схеме (I = 0, 1, 2, п); к = ¡, но к Ф 0.
При такой постановке задачи расчетная модель должна включать уравнения силовых и кинематических факторов (уравнения равновесия и уравнения перемещений) для каждого слоя - стержня, уравнения взаимодействия слоев между собой - совместности деформаций, а также уравнения совместной работы крепи и вмещающего массива пород. Граничные условия - условия закрепления стержней на опорах - в данной модели не конкретизируются.
Для формирования системы уравнений предлагается метод, суть которого заключается в следующем: все неизвестные реакции парных свя-
зей между стержнями, а также реакции отпора выражаются через значимые начальные параметры каждого стержня. В данной работе акцент делается на представлении расчетной модели двухслойной комбинированной крепи в матричной форме. В связи с этим коэффициенты влияния силовых и кинематических факторов приводятся только в общем виде - независимо от конфигурации участка.
Рис. 2. Обобщенная расчетная схема двухслойной комбинированной крепи с незамкнутым контуром
Рассмотрим два смежных типовых участка двухслойной крепи (рис. 3). Силовые и кинематические факторы в начальном (¿-1)-м сечении к-го участка первого слоя-стержня крепи: ^чд, N¿-1,1, М¿-1,1, 0 ¿-1,1, и ¿-1,1, V ¿-1,1 - поперечная сила, продольная сила, изгибающий момент, угол поворота, радиальное перемещение, тангенциальное перемещение. Силовые и кинематические факторы в ¿-м сечении первого слоя (конечном для к-го участка и начальном для к+1-го участка): Q¿,1, N¿,1, Мг-,,1, 0 ¿,1, и ¿,1, V ¿,1. Силовые и ки-
нематические факторы в конечном (¿+1)-м сечении (к+1)-го участка первого слоя: 0+и, N¿+1,1, М м,1, 0 1+1,1, и ¿+1,1, V ¿+1,1.
Рис. 3. Расчетная схема смежных типовых участков
двухслойной крепи
ры:
Данная группа параметров формирует следующие типовые векто-в начальном сечении к-го типового участка
{В/-1,1}=((/ -1,1, N1 -1,1, М/ -1,1,0/-1,1, щ-1,1, VI-1,1)Т;
в конечном сечении к-го участка и в начальном сечении к+1-го
участка
{В/,1} = ((/,1, N/,1, Ми, 0/, 1, щ/,1, V/, 1 )Т;
в конечном сечении (к+1)-го типового участка
{в/+1,1 }= ((/+1,1, М/+1,1, М/+1,1, 0/+1,1, Щ+1,1, V+1,1)Т. Аналогичным образом формируются векторы силовых и кинематических факторов для второго слоя двухслойной крепи:
{В/-1,2}= (/-1,2,N-1,2,М/-1,2,0/-1,2,Щ-1,2,V/-1,2)Т ;
{В/,2 } = ((/,2, N/,2,М/,2, 0/,2, Щ/,2, ^',2 )Т ; {В/+1,2}= ((/+1,2,М/+1,2,М/+1,2,0/+1^и/+1,2,V+1,2)Т .
Взаимодействие слоев крепи между собой обеспечивается за счет расстановки парных (вертикальных и горизонтальных) связей в середине каждого типового участка, работа которых в расчетной схеме воспроизводится через внутренние реакции (индекс «в» означает внешний контур слоя, индекс «н» - внутренний):
г>в грЬ г>в грЬ
К^^, и К^+11, Т к+ц - реакции радиальных и тангенциальных
связей (соответственно) на к-м и на (к+1)-м участке внешнего контура первого слоя;
пИ лрн пИ лрИ
Кк 2, 1&2 и К^+1 2, 12 - реакции радиальных и тангенциальных связей (соответственно) на к-м и на (к+1)-м участке внутреннего контура второго слоя.
Исходя из условия совместности деформации слоев крепи по контактной поверхности внутренние связи на внешнем и внутреннем контурах попарно равны между собой. Отсюда
Кк, 1 = К*,2 = Кк; Тк, 1 = Тк,2 = Тк; Кв+1 , 1 = , 2 = Кк+1;
уБ _ Т>н _ ТЧ
Тк+1,1 = Тк+1, 2 =1к+1
В результате для каждого из двух типовых участков можно сформировать векторы внутренних реакций парных связей:
{^Щ }=(Кк,Тк )Т; |як+1}=(Кк+1 ,Тк+1 )Т.
Взаимодействие между вмещающим выработку массивом и крепью имитируется работой парных связей на внешнем контуре второго слоя через радиальные и горизонтальные реакции, представляющие собой реакции отпора пород на к-м и на (к+1)-м участке К^ ^, Т^ и ^, Т^ ^,
которые формируют следующие векторы:
Ь ех }_ (пв тв )Т. Ь ех в тв )Т
Гк Ь^к^^ка) ; {Rk+1}=\Кk+1,2,1k+1,2) •
В качестве внешней нагрузки, действующей на геомеханическую систему «крепь - массив», выступают сосредоточенные радиальные силы Р ,2 и Рк+1,2, а также сосредоточенные касательные силы Гк ,2 и Гк+1,2,
которые можно представить в виде векторов внешних сил:
^Г }= Р,2, Гк,2 )Т; Ке+1 }= (рк+1,2, Гк+1,2 )Т •
Все представленные выше векторы внешних и внутренних сил, а также перемещений (деформаций) необходимо характеризовать как векторы типового участка расчетной схемы. Тогда в матричной форме возможно составить следующие матричные уравнения:
уравнения статики для к-го типового участка первого и второго слоя крепи соответственно
Ы = [а/,1 ]{в/-и)+[о кл }; (1)
{в,,2} = [А,-2 ]{В/-1,2}+ [о к ,2 ]^,2}+ [Е к ,2 }+ [н к ,2 {Т }; (1')
уравнения статики для (к+1)-го типового участка первого и второго слоя крепи соответственно
{в/+1,1} = [а,+1,1 ]{в,,1}+ [о к+1,1 кП+1}; (2)
{В,+1,2 }= [А/+1,2 ]{в/,2 }+ [о к+1,2 }+ [е к+1,2 ]{* Г+1}+ [н к+1,2 ]Ке+!}; (2')
уравнения совместности деформаций слоев для к-го и (к+1)-го типового участка
0 = а,1 ]{в/-1,1}+ [ак,2 ]{в/-1,2}+ [тк}; (3)
о=а+1,1 ]{в/,1 }+[ак+1,2 ]{в/,2}+[тк+1 }; (3')
уравнения совместного деформирования массива и крепи для к-го и (к+1)-го типового участка
о = [ак ,2 ]{в/-1,2 }+[л к кХ}; (4)
0 = [А'к+1,2 ]{В/,2 }+[Л к+1 кХ+1}. (4')
В уравнениях (1) - (4) и (1') - (4'):
матрицы типа [А/, j ] - матрицы влияния силовых и кинематических
факторов в уравнениях статики, имеют квадратную форму размером 6*6;
матрицы типа [ок,j ], [ек, j ] и [н к, j ] - матрицы влияния реакций
парных связей между слоями крепи, на внешнем контуре крепи (реакций отпора) и матрицы влияния внешних сил в уравнениях статики, имеют прямоугольную форму размером 6*2;
матрицы типа [Ак,j ] и [Тк ] - матрицы податливости, характеризующие влияние силовых и кинематических факторов и реакций парных связей между слоями в уравнениях совместности деформаций слоев крепи в пределах к-х участков, размеры матриц 2*6 и 2*2;
матрицы типа [А'к, j ] и [Лк ] - матрицы податливости, характеризующие влияние силовых и кинематических факторов и реакций отпора в уравнениях совместного деформирования массива и крепи в пределах к-х участков, размеры матриц также 2*6 и 2*2.
Полученные уравнения (1) - (4) и (1') - (4') формируют две замкнутые системы уравнений:
для к-го типового участка
(5)
(5')
{в,,1} = [А/,1 ]{в,-1,1}+[б к ,1 ]{гк};
{в,-2 } = [А/,2 ]{вг -1,2 }+[б к ,2 ]Гк }+[Е к ,2 ]{ткХ }+[н к ,2 ]{рГ
0 = [Ак ,1 ]{в,-1,1}+ [Ак ,2 ]{в, -1,2}+ [Тк ]{гкп};
0 = [АЦ ,2 ]{в, -1,2 }+[л к ]{г кх}; для к+1-го типового участка {в,-+1,1 }= [а,+1,1 ]{в,,1 }+ [б к+1,1 ]{тк+1};
{В;+1,2 }= [А,+1,2 ]{в,,2}+ [б к+1,2 ]{гк+1 }+ [е к+1,2 ]{г кх+1}+[н к+1,2 ]{Рке+1}; 0 = [Ак+1,1 ]{в,,1}+ [Ак+1,2 ]{в,,2}+ [Тк+1 ]{тк+1};
0 = [ац+1,2 ]{в,,2 }+[л к+1 ]{г кх+1}-
Преобразуем систему (5'), выразив векторы {в,д} и {в,,2} через
{в,-1,1} и {в,-1,2} (5), т.е. рассмотрим расчетную схему из двух соседних
типовых участков с начальным (/-1)-м и конечным (/+1)-м участками. Тогда, используя правила алгебры матриц, получим
{в,+1,1 }= [а ,+1,1 ][а,д ]{в,-1,1}+ [а,+1,1 ][б к ,1 ]Гк}+ [° к+1,1 ]{гк+1}; {в,+1,2 }= [А,+1,2 ][А,,2 ]{в, -1,2 }+ [а,+1,2 ][бк,2 ]Гк }+ [А,+1,2 ][ек,2 ]{гГ }+ + [А,+1,2 ][нк,2 ]{рГ }+ [бк+1,2 ]{г)П+1}+ [ек+1,2 ]{гкХ+1}+
+ [н к+1,2 ]Ке+1};
0 = [Ак+1,1 ][А,,1 ]{в, -1,1}+ [Ак+1,1 ][бк,1 ]Гк }+ [Ак+1,2 ][а,,2 ]{в,-1,2 }+
+ [Ак+1,2 ][бк,2 ]Гк }+ [Ак+1,1 ][ек,2 ]{гкХ }+ [Ак+1,1 ][нк,2 ]{ркех }+ +[Тк+1 ]к+1};
0 = [АЦ+1,2 ][А,,2 ]{в,-1,2 }+ [А^+1,2 ][бк,2 ]Гк }+ [АЦ+1,2 ][ек,2 ]{гк" }+ + [АЛ+1,2 ][н к ,2 |рГ }+[Лк+1 ]{ткХ+1}-
Данная система матричных уравнений характеризует равновесное состояние двухслойной крепи в пределах двух соседних типовых участков. Аналогично образом производится формирование уравнений и для следующих участков, при этом на каждом этапе могут подключаться новые внутренние и внешние связи. Такие положения легли в основу создания обобщенной математической модели статического расчета двухслойной крепи капитальных горных выработок:
(6)
{вйд}=[ п [ар,1 ]|{в0,1}+ т п [А,,1 ] Ар,1 ]-1 [ор,1 }
ЧР=1 ) Р^^Р у'
{Вп,2}=[п[ар,2]){в0,2}+ т [ п[а,,2])[ар,2]-1[ор,2}
1р=1 ) р=^,=р )
п [а,,2 ] |[Ар,2 ]-1 [Ер,2 ]{^рх }+ т п [а,,2 ] |[Ар,2 ]-1 [нр,2 };
+ т п [А,,2 ] [Ар,2 ]-1 [Ер,2 }+ т
Р=1Ч,=Р ) р=1
Г Р I Г Р I
0 = [А'р,1 ] [Ар,1]-1 гА,,1] {В0,1 }+ [А'р,2] [Ар,2]-1 п[А,,2] {В0,2 }
V ,=1 ) V ,=1 )
V ,=Р ) с
+
р-1 Г Г Р I I г 1
+ т [ар,1 ] [Ар,1 ]-1 п[А,,1 ] [А7,1 ]-1 [о;,1 ^}
I=1 V
р-1
+т
I=1
Р-1
+т
I=1
,=1
+
))
Л Л
-1
[Ар,2 ]| [Ар,2 ]-1 [ г! [А,,2 ]|[А 1,2 ]-1 |[о/,2 }+
, V,=I ) ,
+ рт:1[ар,2 ]| [АР,2 ]-1 ( п [а,,2 ]][А,,2 ]-1 |[н 1,2 }+[Тр };
I =1
V,=I с
[а р,2 ]| [Ар,2 ]-1 П [А,,2 ]][А1,2 ]-1 |[е7,2 ]^6Х }+
V ,=I )
Л
0 = [Ак+1,2 ] [ар,2 ]-1 П[А,,2 ] {В0,2 }+
,=1
г
\
+ РЕ[а£+1,2 Щ+1,2 ]-1 П [А, ,1 ])[А 1,1 ]-1 |[оI ,1 ^}
I=1 V
V, = )
г „ \
+
+ 2^+1,2 па^ ]-1 [ п [А,,2 ])[А1,2 ]-1 |[е1,2 ]кех }
V V,=I ) '
р-1, + т
+
V V
при р = 1,2,3,.. .,п -1, п
[А5^ + 1,2 ]| А + 1,2 ]-11 г! [А,,2 ])[А/,2]-1 |[н/,2]реХ }+[Лр ЛкрХ },
, V,=I ) ,
В системе матричных уравнений векторы типа {В0, j } и {Вп, j } (где У = 1,2 - номера слоев) являются векторами соответственно начальных и
>
конечных параметров - силовых и кинематических факторов в начальном и конечном сечении расчетной схемы.
При формировании линейных уравнений необходимо строго следовать правилам алгебры матриц:
некоммутативность перемножения матриц предполагает строгую запись их произведения - при возрастании индекса ? справа налево;
произведение прямой и обратной матриц типа [А,,] ] с общим числовым индексом I дает единичную матрицу и позволяет их исключить из общего уравнения;
при одном участке в расчетной схеме все слагаемые со знаком суммы в третьем и четвертом уравнениях системы (7) исключаются.
Обобщенная модель расчета двухслойной крепи включает следующие линейные уравнения:
6 уравнений статики для первого слоя крепи;
6 уравнений статики для второго слоя крепи;
2п уравнений совместности деформаций слоев крепи между собой;
2п уравнений взаимодействия крепи и вмещающего массива.
Наличие 12 неизвестных начальных и конечных параметров для каждого слоя крепи будет сокращено до 6 за счет формирования граничных условий. В итоге общее максимальное количество уравнений будет равно 12 + 4п.
В результате решения системы уравнений определяются неизвестные начальные параметры, а также реакции парных связей между слоями крепи и реакции контактного взаимодействия крепи и массива (радиального и касательного отпора) в пределах каждого типового участка расчетной схемы, на основании которых рассчитывается напряженно-деформированное состояние каждого слоя в любом требуемом сечении крепи по всему ее периметру.
Список литературы
1. Гелескул М.Н., Каретников В.Н. Справочник по креплению капитальных и подготовительных горных выработок. М.: Недра, 1982. 479 с.
2. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкции крепей. М.: Студент, 2012. 543 с.
3. Першин В.В., Войтов М.Д., Будников П.М. Строительство устьев наклонных стволов. Новосибирск: Наука, 2018. 162 с.
4. Першин В.В. Строительство горизонтальных и наклонных горных выработок: учеб. пособие для вузов. Кемерово: КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева, 2020. 556 с.
5. Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи / ВНИМИ, ВНИИОМШС Минуглепрома СССР. М.: Стройи-здат, 1983. 272 с.
6. Попов В.Л., Каретников В.Н., Еганов В.М. Расчет крепи подготовительных выработок на ЭВМ. М.: Недра, 1978. 230 с.
7. Каретников В.Н., Клейменов В.Б., Бреднев В.А. Автоматизированный расчет и конструирование металлических крепей подготовительных выработок. М.: Недра, 1984. 312 с.
8. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений: учеб. для вузов. М.: Недра, 1994. 382 с.
9. Расчет многослойных обделок подземных сооружений / А.С. Саммаль [и др.]. Тула: Изд-во ТулГУ, 2022. 256 с.
Сарычев Владимир Иванович, д-р техн. наук, доц., проф., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Толкачев Алексей Андреевич, аспирант, alekseyprom@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Раков Аркадий Викторович, аспирант, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Соколов Вячеслав Романович, асппирант, sokolov-vyacheslav-00.@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
MATRIX IMPLEMENTATION OF THE CALCULATION MODEL OF COMBINED
METAL-CONCRETE DOUBLE-LAYER SUPPORT FOR CAPITAL MINING
V.I. Sarychev, A.A. Tolkachev, A.V. Rakov, V.R. Sokolov
A calculation model of the stress-strain state of a two-layer combined support of capital mining is presented. The proposed model is focused on the calculation of an unclosed structure consisting of monolithic concrete support with reinforcing mesh and metal frame support. The decision is based on the method of initial parameters and on the rod approximation of the support. The model is implemented in matrix form.
Key words: mining, combined two-layer support, rod approximation, calculation model, power and kinematic factors, matrix implementation.
Sarychev Vladimir Ivanovich, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Tolkachev Aleksey Andreevich, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Rakov Arkadiy Viktorovich, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Sokolov Vyacheslav Romanovich, postgraduate, sokolov-vyacheslav-00. @mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
Reference
1. Geleskul M.N., Karetnikov V.N. Handbook of fastening of rock and preparatory mine workings. M.: Nedra, 1982. 479 p
. 2. Baklashov I.V., Kartoziya B.A. Mechanics of underground structures and structures of supports. M.: Student, 2012. 543 p.
3. Pershin V.V., Voitov M.D., Budnikov P.M. Construction of mouths of inclined trunks. Novosibirsk: Nauka, 2018. 162 p.
4. Pershin V.V. Construction of horizontal and inclined mine workings: a textbook for universities // Ministry of Education and Science of the Russian Federation, KuzSTU named after T.F. Gorbachev. Kemerovo, 2020. 556 p.
5. Guidelines for the design of underground mining and calculation of supports // VNIMI, VNIIOMSHS of the Ministry of Coal Industry of the USSR. M.: Stroyizdat, 1983. 272 p.
6. Popov V.L., Karetnikov V.N., Yeganov V.M. Calculation of the support of preparatory workings on a computer. M.: Nedra, 1978. 230 p.
7. Karetnikov V.N., Kleimenov V.B., Brednev V.A. Automated calculation and design of metal supports for preparatory workings. M.: Nedra, 1984. 312 p.
8. Bulychev N.S. Mechanics of underground structures: textbook. for the university. M.: Nedra, 1994. 382 p.
9. Calculation of multilayer lining of underground structures / A.S. Sammal [et al.]. Tula: TulSU Publishing House, 2022. 256 p.
УДК 504.062.4
ПРИРОДОПОДОБНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ КАРЬЕРА ПО ДОБЫЧЕ ИЗВЕСТНЯКА
Л.Э. Шейнкман, Е.М. Рылеева, М.С. Ивлиева
Разработка карьера по добыче известняка оказывает воздействие на весь природный комплекс прилегающей территории. Выбросы в атмосферу через жидкие атмосферные осадки фильтруются в почву, образуя техногенные геохимические потоки, под воздействием которых возникают аномалии по содержанию тяжелых металлов. Вследствие этого исследуемая прилегающая территория претерпевает высокое экологическое давление. Представлено содержание тяжелых металлов в верхних горизонтах пород. Для временного анализа растительного покрова в зоне влияния карьера по добыче известняка использовались космические изображения программы OneSoil за летний период 2018 г и 2023 г. по нормализованному вегетационному индексу (NDVI). Для механизма восстановления нарушенных почв предлагается природопо-добная технология биоремедиации, подобранная для условий данного исследуемого участка. В ходе работы проведен подбор компонентного состава растений для интенсивной фитоэкстракции повышенного содержания тяжелых металлов, предложены нормы расхода посевного материала, определены оптимальные сроки проведения работ по биологической рекультивации нарушенных земель.
