4 – маъруза. Геомеханик жараёнларни тадқиқ қилиш усуллари ва умумий услубий
ёндашиш.
Режа:
1. Геомеханик жараёнларнинг моделларини қуриш босқичлари.
2. Геомеханик жараёнлар моделини яратиш учун маълумотлар олишнинг усуллари.
Табиатдаги ҳар қандай ҳодисаларни (жараёнларни) уларнинг мураккаблигига
қарамасдан таҳлил қилиш ва ўрганиш, шу жараёнларнинг моделида амалга оширилади ва
аниқланади, аммо бу модел шу жараённинг қандайдир даражада фақатгина модели бўлиб
қолаверади.
Моделларни такомиллаштириш уларнинг мураккаблашишини билдирмайди,
аксинча у ёки бу омилларнинг таьсирини ўрганишда уларни соддалаштириш мақсадга
мувофиқдир. Масалан мураккаб моделни, нисбатан оддий махсуслаштирилган моделларга
тақсимлаш мумкин. Мураккаб жараёнларни (объектларни) бундай махсуслаштирилган
моделларини қуриш, уни ҳар томонлама таҳлил қилиш, ҳамда фан ва амалиётда кенг
миқёсда қўллаш имконини беради.
Тажрибаларнинг кўрсатишича, геомеханиканинг аниқ масалаларини ечиш учун
турли ҳолатдаги моделларини тузиш лозим.
Реал ҳодисаларга (жараёнларга) ишлаб чиқилаётган моделларнинг мувофиқлик
(адекватлик) даражаси – усуллар ривожланишининг даражасига ва олинган
натижаларнинг ҳаққонийлиги ва аниқлигига мувофиқ бўлиши керак.
Геомеханика масалаларига оид ёндашишнинг биринчи босқичи кон ишлари олиб
борилаётган кон массивининг муҳандис – геологик моделини тузишдир. (инженерно-
геологический модель)
Тоғ жинси массиви муҳандислик – геологик моделини тузиш учун бирламчи асос
бўлиб оддий геологик хужжатлар – геологик планлар (карталар) ва қирқимлар хизмат
қилади. Бу хужжатлар эса ўз – ўзидан реал кон массивининг махсуслаштирилган модели
ҳисобланади. Лекин муҳандислик – геологик моделининг бундай материаллардан асосий
фарқи бир вақтда коннинг геологик шароитларини, тоғ жинси физик – механик
хусусиятлари ва массивнинг бошланғич кучланганлик ҳолатини, комплекс таҳлил
қилишдадир. Шу асосда мақсадга мувофиқ, равишда схемалаштириш ҳамда тадқиқ
қилинаётган тоғ жинси массивини районлаштириш ишлари амалга оширилади.
Муҳандислик – геологик моделини тузишдан олдин, тоғ жинсларининг
муҳандислик – геологик классификацияси ишлаб чиқилиши лозим, бунинг асосида эса
массивни районлаштириш амалга оширилади. Районлаштириш натижасида массивнинг
алоҳида блокларга ажратиш амалга оширилади. Ҳар бир блок чегараларида муҳандислик
– геологик шароитлари, хусусан тоғ жинсининг хусусиятлари ва кучланганлик ҳолати бир
жинсли деб қабул қилинади.
Мисол тариқасида 4.1 чизмада Ковдор конининг тоғ жинслари массивининг
муҳандислик – геологик модели келтирилган.
4.1. Чизма. Ковдор кони тоғ жинслари массивининг
муҳандислик – геологик модели.
1-5 – муҳандислик – геологик литотиплари;
6 – дезинтеграция зонасининг чегаралари;
7 – районлар (блоклар) чегаралари ва уларнинг тартиб
рақами;
8 – биринчи тартибдаги тектоник зоналари ва уларнинг тартиб рақамлари.
Ковдор кони тоғ жинсларининг массиви қатлам – қатлам бўлмай, асосан радиал –
халқали ривожланган дарзликлар, 5 босқичли структурали иерархия ва вертикал гиперген
зоналашганлиги билан характерланади. Ҳар бир структурали босқич узулмали -
бузулмалар масштаби ва шу бузилмалар билан чегараланган блоклар ўлчами, бузилмалар
тартиби структуралар босқичига мувофиқ ошиб боришидан аниқланади.
Районлаштириш натижасида кон иши олиб борилаётган карьер 20 та
муҳандислик – геологик блокка ажаратилган, уларнинг ҳар бири миқдорий жиҳатдан
дарзликлар тизимининг йўналиш параметрлари ва турли тартибли блоклари,
чуқурликдаги жинсларни дезинтеграция зоналари ва ер ости сувларининг сатҳи билан
характерланади.
Услубий ёндашишнинг иккинчи босқичи массивнинг муҳандислик – геологик
модели асосида ер ости иншоатлари кон лаҳимларининг кон – технологик ҳолатининг
геомеханик моделини ишлаб чиқиш ҳисобланади.Бу модел асосида тоғ жинсининг
мустаҳкамлигини баҳолашни амалга ошириш, кон элементларнинг мустаҳкам
параметрларини
аниқлаш,
қазиб
олишнинг
рационал
тартибини
танлаш,
мустаҳкамлагичлар турини аниқлаш ёки геомеханиканинг қандайдир бошқа масалаларини
ечиш имконияти туғилади.
Мухандислик – геологик моделдан геомеханик моделга ўтишда, қоидага кўра
асосий материалларни умумлаштирилган, алоҳида участкаларнинг кучланиш-деформация
ҳолати ёки массивдаги қазиб олиш тизими элементлари – лаҳимлар, целиклар ва бошқалар
келтирилади.
Бошқача қилиб айтганда, агарда муҳандис – геологик модели қайсидир маьнода
массивнинг умумий модели бўлса, унда геомеханик модель имкон даражада аниқ бўлиши
керак, бунда унинг қисми бўлиб кучланганлик ҳолатининг бошланғич маьлумотлари
комплекси, тоғ жинси хоссалари ва структуравий хусусиятлари, кон лаҳимлари
параметрлари ва қазиб олиш тизимининг бошқа элементлари ҳақидаги кўшимча
маьлумотлар мавжуд бўлиши керак.
4.2. Чизма. ОАО “Ковдор КБФ” карьерининг
геомеханик модели.
1 – моделнинг структурали элементлари ва уларнинг
тартиб рақамлари;
2 – Ишлаб чиқариш якунидаги карьер юзаси
изолиниялари ва уларнинг мутлоқ баландликлари
(абсолют отметкалари), м.
4.2 чизмада Ковдор конининг муҳандислик – геологик асосида қурилган
геомеханик модели кўрсатилган. Бу модел тоғ жинслари хусусиятлари ва тоғ массиви
геометрисига нисбатан муҳандислик – геологик моделини идеаллаштириш йўли билан
ишлаб чиқилган.
Геомеханик моделнинг тузилиши ва таркиби, қўйилган масалани ечиш усулига
киритилган бошланғич маьлумотлар билан аниқланади. Физик моделлаштириш ҳолатида
– кўрилаётган обьектнинг физик модели, математик моделлаштириш ҳолатида эса
ҳисоблаш схемаси ва математик аппарат, яьни математик модель тузиб олинади.
Физик ва математик моделларни яратиш геомеханик масалаларни ечишнинг
учинчи босқичини ташкил этади. 4.2 расмда келтирилган мисолда геомеханик моделнинг
кўриниши кейинги геомеханик масалаларни ечиш билан мослаштирилган хусусан якуний
элементлар усули билан(метод конечных элементов) карьер бортлари ва поғоналарининг
мустаҳкамлик масалаларини тадқиқ қилиш билан мослаштирилган бўлиб ҳар бир ажратиб
олинган блок учун умуман карьер борти ва поғоналарининг мустаҳкамлик параметрлари,
хусусан поғона баландлиги, поғона қиялиги ва карьер борти қиялигини аниқлаш учун асос
бўла олади.
Мухандислик – геологик моделдан геомеханик моделга ўтишда махсус усуллар
қўлланилади, бунда (моделда) ҳар бирини яратиш жараёнида реал массивга хос
хусусиятлар акс эттирилади.
Моделлар масштаблар бўйича тузилади ҳамда модел элементларининг геометрик
ўлчамлари реал геологик ва кон техник объекларнинг ўлчамига масштабли мос бўлиши
керак. Бундан ташқари моделлар ҳажмли бўлса, унда таҳлил қилиш натижасида
аниқланган маълумотларни реал ҳолатига яқин тарзида олиш мумкин. Ҳозирги даврда
ҳисоблаш
техникасининг
ривожланиши
ва
ҳажмий
модел
тажрибасининг
имкониятларидан келиб чиққан ҳолда массивнинг реал модели соддалаштирилади.
Геомеханик моделларни тузиш учун лозим бўладиган маълумотлар, тажриба
йўли билан ва назарий усулларда олиниши мумкин. Бу усуллар орасидаги чегара шартли
бўлиб, кўпинча аниқ бир усулнинг ўзидан фойдаланиб ҳам тажрибавий, ҳам назарий
тадқиқотлар олиб бориш мумкин. Айниқса сўнги даврларда математик ва
моделлаштириш усуларида кенг қўлланилаётган ҳисоблаш техникасининг кучли
ривожланиши бунга асос бўлади.
Ҳозирги вақтда геомеханикада қўлланилаётган барча усуллар, аниқлик даражаси
шартлари бўйича уч гурухга ажратилади:
Табиий кузатиш ва ўлчашлар;
Моделлаштириш;
Тахлилий;
Усулларнинг биринчи гурухи асосий усул ҳисобланади, чунки кон ишлари
жараёнида турли-туман омиллар таъсирининг фавкулотдалик даражаси ниҳоят юқоридир.
Бу гурух ўзига хос физик муҳит бўлган тоғ жинси массиви билан боғлиқ, жумладан кон-
геологик шароитларнинг ўзгарувчанлиги ва хилма-хиллиги, кон ишларини олиб бориш
тартиби ва параметрларининг ўзгариши, кон ишларининг муттасил ривожланиб бориши
ва уларнинг жойлашиш фронтининг узлуксиз алмашиниб туриши билан ҳам боғлиқдир.
Ҳозирги вақтда геомеханик масалаларни ечиш учун амалиётда кўп сонли
Do'stlaringiz bilan baham: |