кати осреднение параметрів та їх оцінку (вимірювання) в натурних умовах. З цієї точки зору блоки розміром менше 50 м по горизонталі і 15-20 м по вертикалі недоцільні: при цьому розміри пустот (виробок) стають порівнянними з розмірами блоку. Навпаки, збільшення блоків, відповідне регіональним моделям, в більшій мірі відповідає гіпотезі суцільності середовища, на якій будується модель фільтрації. При цьому напір, розрахований на великомасштабних моделях, особливо в масиві з крутопадающими шарами при наявності ускладнюють факторів, слід трактувати як середньо ймовірний в межах блоку.
Для полів проникності закономірним фактором є зміна (зазвичай зменшення) тріщинуватості з глибиною, зональність, обумовлена ??послідовністю і областю ведення гірничих робіт, шаруватість, схильність водопроводящих пластів. Разом з тим, емпіричні формули зменшення проникності з глибиною часто неадекватні і не відображають специфіку підробленого масиву і його динаміку.
Закономірна неоднорідність враховується в розроблених моделях двома способами: 1) як фільтраційна анізотропія, пов'язана з похилим, часто крутопадающими заляганням пластів і орієнтацією тріщин, 2) як підвищена гідравлічна провідність в напрямку гірських робіт, обумовлена ??стоком води по виробках. У розроблених моделях це зроблено шляхом введення шарів (горизонтів) з різними параметрами проникності, причому шаруватий характер масиву відбивається декількома під зонами на кожному шарі. Переваги схематизації по горизонтах полягає в тому, що вона відповідає методиці і результатами дослідно-фільтраційних робіт і пластоіспитаній. Приклади схематизації коефіцієнта фільтрації по шарах для шахт Центрального району Донбасу показані на рис. 2.
а) б)
Рис. 2. Зміна коефіцієнта фільтрації K (м/добу) з глибиною z на полях шахт: а) Олександр-Захід, б) ім. Калініна; крайні значення;- Середні значення; N - число вимірювань (стовпці)
Аналіз графіків свідчить про велику варіації K в межах одного шару, що характерно для всіх глибин. Це може бути пов'язано: 1) з наявністю декількох підзон різної проникності, 2) з макронеоднородностью і масштабними ефектами, 3) з хаотичною неоднорідністю. Значний розкид даних вимірювань підтверджує необхідність використання моделей, в яких проникність порід є випадковим полем або розподіленим параметром.
Результати вимірювань, представлені на рис. 2, можна розглядати як непряму оцінку надійності вихідних даних для моделювання, яка зростає зі збільшенням N . У той же час адекватна оцінка статистичної значущості K повинна базуватися на повній інформації про результати дослідів, відповідно до яких перевіряється гіпотеза про вид розподілу і його моментах.
Закономірна неоднорідність на рівні окремих блоків може розглядатися як стохастична в межах шару (горизонту) або його великих підзон. У розроблених моделях задається просторово-часова мінливість параметрів, пов'язана з неодночасним проведенням гірничих робіт на різних горизонтах відпрацювання.
Для розрахунку інфільтраційних приток масив представляється як тверда фаза, пронизана безліччю тріщин, статистичні характеристики яких вважаються заданими. Приплив визначається з урахуванням орієнтації, розкриття та густоти тріщин. Передбачається, що він вступає до ті блоки, де знаходиться рівень підземних вод, при цьому частина його залишається у вищерозташованих блоках на шляху водної міграції, які містять виробітку. Втрати інфільтраційного припливу можна оцінити за даними про порожнистості і тріщинуватості в проміжних блоках.
водопритоками в межах окремих блоків визначається за балансовими співвідношенням, параметри яких оцінюються статистично або шляхом імовірнісних виразів, отриманих на основі геометрії виробок. Розрахункові формули включають розміри блоку, положення і розмір виробок, локальні значення коефіцієнта фільтрації. Для визначення динаміки затоплення вводиться параметр площі горизонтального перерізу виробок на певній глибині. Ця величина з допустимою похибкою оцінюється по розподілу виробок на шарах - горизонтах відпрацювання. Таким чином, порожнистість враховується як локально, відображаючи різну інтенсивність водопритока в різні блоки, так і в масштабі шахтного поля.
Особливістю розробленого комплексу моделей є детальний облік перетоків між сусідніми шахтами, який необхідний для достовірної оцінки динаміки затоплення. Розрахунок перетоків грунтується на статистичному аналізі гранулометричного складу завалів в сполучних збійках з урахуванням суффозии. Такий підхід дозволяє відобразити стохастическую природу коефіцієнта фільтрації і його зміни в умовах інтенсив...
