Анотація до роботи:

Подвігіна О.О. Обґрунтування параметрів дренування геомеханічно порушених шахтних полів Центрального району Донбасу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.09 – «Геотехнічна і гірнича механіка». Національний гірничий університет. Дніпропетровськ, 2008 р.

У дисертації на основі методу математичного моделювання досліджені закономірності формування гідродинамічного режиму підземних вод в умовах геомеханічно порушених шахтних полів Центрального Донбасу на експлуатаційний та на період згортання гірничих робіт, що є підставою визначення параметрів інженерного захисту поверхні шахтних полів.

З використанням обґрунтованої регіональної фільтраційної моделі вперше відтворено палеогідродинамічну обстановку в регіональному плані й розрізі як на час експлуатації, так і на час затоплення шахт. Факторно-діапазонним аналізом встановлені зміни основних фільтраційних параметрів та граничних умов, які є основними при формуванні рівнів підземних вод у геомеханічно порушеному масиві. Уперше отримані кількісні показники змін гідродинамічного режиму підземних вод, що пов’язані з порушенням умов фільтрації підземних вод під впливом гірничих робіт. За результатами моделювання визначено узагальнений параметр взаємозв’язку підземних вод з гірничими виробками, який враховує фільтраційний опір гірничих виробок, а також суттєво залежить від етапу відпрацювання горизонту. Встановлено, що при одночасному затопленні всіх шахт регіону в термін з 2005 р. до 2030 р. площа з глибиною залягання рівня підземних вод менш 5 м збільшиться і досягне 56 % загальної площі регіону.

Диференціація шахтних полів за гідрогеотехнічним станом та визначення показника інтенсивності водовідливу дозволили оцінити ефективне використання режиму та схем гідродинамічного регулювання за допомогою дренування і активізації взаємозв’язку між поверхневими та підземними водами.

Очікуваний економічний ефект при застосуванні розробок складає 63 тис. грн. на 1 га території.

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на основі вперше встановлених закономірностей формування гідродинамічного режиму підземних вод в умовах геомеханічно порушених шахтних полів Центрального Донбасу на доексплуатаційний, експлуатаційний періоди та на період згортання гірничих робіт вирішена актуальна науково-практична задача, яка полягає в обґрунтуванні параметрів інженерного захисту поверхні шахтних полів, що вдосконалюють геотехнічну систему при підземному видобутку вугілля.

Основні наукові й практичні результати дисертаційної роботи полягають у наступному.

1. З використанням обґрунтованої регіональної фільтраційної моделі Центрального району Донбасу масштабу 1: 50000 вперше відтворена палеогідродинамічна обстановка, досліджені умови формування підземних вод та розподіл рівнів підземних вод у регіональному плані й розрізі як на час експлуатації, так і на час затоплення шахт, що є основою визначення геотехничних змін території.

2. Факторно-діапазонним аналізом визначені зміни основних параметрів та граничних умов, які є основними при формуванні рівнів підземних вод у геомеханічно порушеному масиві: коефіцієнти фільтрації порід збільшилися до 10 ... 100 разів, гравітаційна ємність у 7 ... 14 разів, інфільтраційне живлення в 2,8 ... 3,5 разів.

3. За результатами моделювання визначений узагальнений параметр взаємозв’язку підземних вод з гірничими виробками, який враховує фільтраційний опір гірничих виробок, а також суттєво залежить від етапу відпрацювання горизонту і знаходиться в межах від 0,01 до 1,2 м²/доб.

4. Встановлено, що при одночасному затопленні всіх шахт регіону в термін з 2005 р. до 2030 р. площа з глибиною залягання рівня підземних вод менш 5 м збільшиться на 264,1 км² і сягне 56 % (647,2 км²) загальної площі регіону, що є підставою для диференціації етапів закриття та дренування шахтних полів.

5. Диференціація шахтних полів за гідрогеотехнічним станом та визначення показника інтенсивності водовідливу дозволили оцінити, що ефективне використання режиму гідрозахисту в межах Центрального району Донбасу доцільне, якщо величина показника інтенсивності водовідливу не перевищує 0,0007 м/доб.

6. Показано, що при виборі схем гідродинамічного регулювання за допомогою дренування доцільно використовувати поглиблення русел річок для активізації взаємозв’язку між поверхневими та підземними водами, застосовувати горизонтальний дренаж в долинах річок та променевий дренаж на забудованих територіях, що в цілому сприяє перебудові геотехнічної системи у безпечну.

Очікуваний економічний ефект при застосуванні розробок складає 63 тис. грн. на 1 га території.

Основні положення та результати роботи відображені в наступних публікаціях.

1. Подвігіна О.О. Особливості моделювання гідрогеологічних умов Донбасу / Білокопитова Н.А., Подвігіна О.О., Токар М.В. // Збірник наукових праць Українського державного геологорозвідувального інституту. – 2003. № 2. – С. 59-62.

2. Подвігіна О.О. Про зміни гідрогеологічної обстановки в умовах затоплення шахт Центрального району Донбасу за результатами моделювання / Подвігіна О.О. // Збірник наукових праць Українського державного геологорозвідувального інституту. – 2007. - №1. – С. 92-98.

3. Подвігіна О.О. Про ефективність використання режиму гідрозахисту при закритті шахт Центрального району Донбасу / Подвігіна О.О., Токар М.В. // Збірник наукових праць Українського державного геологорозвідувального інституту. – 2008. - №2. – С. 107-110.

4. Подвигина Е.О. Моделирование гидрогеологической обстановки Центрального района Донбасса / Белокопытова Н.А., Подвигина Е.О., Токарь М.В. // Междунар. научно-техн. конф. “Горная геология, геомеханика и маркшердерия ”, т. II, Донецк, ТОВ “Технологічний центр”, 2004. – С. 380-385.

5. Подвигина Е.О. Оцінка впливу газонасиченості порід на фільтрацію підземних вод гірничовидобувних районів Донбасу /Синах В.Ю., Білокопитова Н.А., Подвигина Е.О. // Материалы II междунар. научно-практ. конф. “Проблемы комплексного освоения горнодобывающих регионов”, Днепропетровск, РИК НГУ, 2005, № 23. – С.169-178.

6. Подвігіна О.О. Підхід до оптимізації розміщення спостережної мережі на території Центрального Донбасу з використанням результатів моделювання / Подвігіна О.О. // Матеріали науково-виробничої наради “Оптимізація режимної мережі пунктів спостереження за підземними водами”, Дніпропетровськ, Держгеолслужба, 2006. – С.31-33.

Особистий внесок автора в роботах, які написані у співавторстві: [1] – аналіз природних і техногенно-порушених характеристик регіону, визначення властивостей розрахункових шарів, висновки; [3, 4, 5] – аналіз матеріалів, рішення методичних задач, висновки.