МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ПРОЦЕСУ ВИНИКНЕННЯ ЗОНИ ЧИСТОГО ЦЕМЕНТА НАВКОЛО ЗАКРІПЛЕНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ПРИ ВИКОРИСТАННІ СТРУМІННОЇ ТЕХНОЛОГІЇ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(48)2023.280076Ключові слова:
закріпляючі розчини, порідно-розчини елементи, струминне закріплення порід, тиск нагнітання, товщина зони чистого цементуАнотація
Розглянута математична модель, що пояснює виникнення зони чистого цементу при закріплені дисперсної породи струменями високого тиску. На підставі розглянутої моделі зроблений висновок щодо лінійної залежності тиску подачі закріпляючого розчину і товщини зони чистого цементу навколо закріпленого елементу.
Вважаючи породу ізотропним середовищем, потовщення струменя можна описати звичайним диференційним рівнянням. Якщо знехтувати величинами першого і другого порядку малості, можна у першому наближенні оцінити величину товщини зони чистого цементу. При цьому різниця між теоретичними та експериментальними результатами в середньому не перевищує 16 %.
Можна зробити висновок, що товщина зони чистого закріплюючого розчину при збільшенні тиску подачі розчину збільшується за лінійним законом і коефіцієнт кореляції між розрахунковими і експериментальними значеннями становить 0,97. Даний ефект цікавий тим, що оболонка з чистого цементного розчину на порідно-розчинному елементі покращує його фільтраційні властивості, що необхідно враховувати при створенні протифільтраційних завіс струменями високого тиску, що закріплюють речовини. Внаслідок того, що оболонка з чистого цементного розчину на закріпленому елементі покращує його фільтраційні властивості, можна або економити закріплюючі матеріали, або підвищувати фільтраційні властивості ПФЗ.
Посилання
Vlasov, S.F., Tymchenko, S.E., Sinitsyna, O. & Bugrim, O.V. (2017). The impact of residual magnetization on accelerating grout mixture coagulation processes and their physical and me-chanical properties. Scientific Bulletin of National Mining University, 4, 5–13.
Vlasov, S.F., Babenko, V.E., Tymchenko, S.E., Kovalenko, V.L. & Kotok, V.A. (2018). Deter-mination of rational parameters for jet development of gas hydrate deposits at the bottom of the Black Sea. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 13(10), 3334–3339.
Severino, A., Wahrhaftig, A., Tiutkin, O., Gubashova, V., Neduzha, L. (2022). Effective Jet-Grouting Application for Improving the State of Deformation of Landmarks. Buildings, №12(3), 368. https://doi.org/10.3390/buildings12030368
Yin, S., Yan, Z., Chen, X., Yan, R., Chen, D., Chen, J., Li, G. (2023). Active roof-contact: The future development of cemented paste backfill. Construction and Building Materials, Volume 370. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.130657
Guler, E., Secilen, G.G. (2021). Jet grouting technique and strength properties of jet grout col-umns. Journal of Physics: Conference Series, Volume 1928.
doi:10.1088/1742-6596/1928/1/01200
Keller, K. (2019). Jet grouting: An efficient and versatile method for soil treatment. Retrieved from https://www.keller.co.uk/sites/keller-uk/files/2019-03/jet-groutingbrochure-keller-uk.pdf
Timchenko, S.E. (2001). Obgruntuvannya parametriv intensifikacii processiv struminnogo za-kriplennya porid pri magnitnoy obrobci cementnych rozchiniv.
[Parameters substantiation of solidifying solution magnetic treatment for the intensification of jet rock stabilization processes]. Candidate’s thesis. Dnepropetrovsk: NMAU [in Russian].
Vlasov, S. F. Osnovnye rezultaty nauchnogo napravleniya po struynomu zakrepleniyu dispers-nykh porod [Main results of the scientific direction on jet grouting of dispersed rock]. NADBANNYA NAUKOVYKH SHKIL, Naukovo-tekhnichniy zbirnyk [THE HARITAGE OF THE SCIENTIFIC SCHOOLS, Scientific and technical collection], 42–47. Retrieved from https://www.researchgate.net/profile/OlehKhomenko/publication/326187827_NADBANNA_NAUKOVIH_SKIL/links/5b449682a6fdcc66191463d6/NADBANNANAUKOVIH-SKIL.pdf
[in Russian].
Vlasov, S.F. (1999). Teoreticheskye i prikladnye osnovy struynogo zakrepleniya slabyh dispers-nyh porod. [Theoretical and applied foundations of the jet grouting for weak dispersed rocks in mining]. Doctor’s thesis. Dnepropetrovsk: NMAU [in Russian].
Vlasov, S.F., Tymchenko, S.E., Sinitsyna, O., Bugrim, O.V. The impact of residual magnetization on accelerating grout mixture coagulation processes and their physical and mechanical properties. Scientific Bulletin of National Mining University, 2017. №4. P. 5–13.
Vlasov, S.F., Babenko, V.E., Tymchenko, S.E., Kovalenko, V.L., Kotok, V.A. Determination of rational parameters for jet development of gas hydrate deposits at the bottom of the Black Sea. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 2018. №13 (10). P. 3334–3339.
Severino, A., Wahrhaftig, A., Tiutkin, O., Gubashova, V., Neduzha, L. Effective Jet-Grouting Application for Improving the State of Deformation of Landmarks. Buildings, 2022. №12 (3), P. 368. https://doi.org/10.3390/buildings12030368
Yin, S., Yan, Z., Chen, X., Yan, R., Chen, D., Chen, J., Li, G. Active roof-contact: The future development of cemented paste backfill. Construction and Building Materials, 2023. Volume 370. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.130657
Guler, E., Secilen, G.G. Jet grouting technique and strength properties of jet grout columns. Journal of Physics: Conference Series, 2021. Volume 1928.
doi:10.1088/1742-6596/1928/1/012006
Keller K. Jet grouting: An efficient and versatile method for soil treatment. [Електронний ресурс]. 2019. Режим доступу:
https://www.keller.co.uk/sites/keller-uk/files/2019-03/jet-grouting-brochure-keller-uk.pdf
Тимченко С.Є. Обґрунтування параметрів інтенсифікації процесів струминного закріплен-ня порід при магнітної обробці цементних розчинів: дис. … кандидата тех. наук: 05.15.09: / Тимченко Світлана Євгенівна. Дніпропетровськ: НГАУ, 2001. 179 с.
Власов С. Ф. Основные результаты научного направления по струйному закреплению дис-персных пород. [Електронний ресурс] // Надбання наукових шкіл, Науково-Технічний Збі-рник. С. 42–47. Режим доступу:
https://www.researchgate.net/publication/326187827_NADBANNA_NAUKOVIH_SKIL
Власов С.Ф. Теоретичні та прикладні основи струминного закріплення слабких дисперсних порід під час проведення гірничих робіт: дис… д-ра тех. наук: 05.15.09. / Власов Сергій Федорович. Дніпропетровськ: НГАУ, 1999. 375 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
