Библиографическое описание:Выявление структурных изменений кернового материала при термических воздействиях : научное издание / Е. Ю. Трояк, И. Н. Пожаркова, Т. А. Литвинская. - Текст : непосредственный // Сибирский пожарно-спасательный вестник. - 2025. - № 1. - С. 107-116. - ISSN 2500-4026, DOI 10.34987/vestnik.sibpsa.2025.83.84.010.
Аннотация:В статье рассматривается проблема пожарной безопасности подземных сооружений, в частности предназначенных для глубинного захоронения радиоактивных отходов. Авторы выдвигают гипотезу о возможности изменения свойств породы при пожарах в горных выработках, что может повлиять на их прочностные характеристики. Основная цель работы - выявить изменения внутреннего строения образцов керна скального массива при температурных воздействиях, характерных для пожаров в подземных сооружениях глубоко заложения. В качестве примера подобного сооружения рассмотрена подземная исследовательская лаборатория, размещение которой планируется в Красноярском крае на участке Енисейский Нижне-Канского массива. Предложено использование результатов численного моделирования процессов тепломассообмена при пожаре в подземной исследовательской лаборатории для обоснования температурных воздействий на образцы керна в ходе натурных экспериментов по исследованию прочностных характеристик материала. На базе расчетной модели в формате FDS выявлен диапазон изменения температуры поверхности ограждений сооружения при пожаре, который составил от 300 °С до 600 °С. Получены рентгенограммы образцов керна горной породы массива архейских гнейсов, нагретых до соответствующих температур с шагом 100 °С. Данными рентгенофазового анализа показано наличие в образцах кварца (SiO₂), альбита (NaAlSi₃O₈), биотита (KMg₂FeAlSi₃O₁₀(OH)) и других минералов, интенсивность пиков которых изменяется в зависимости от температуры нагрева образцов. Графически представлены результаты количественного содержания каждого из идентифицированного минерала в исследуемых образцах.
The article discusses the problem of fire safety of underground structures, in particular those intended for the deep burial of radioactive waste. The authors hypothesize that the properties of the rock may change during fires in mining operations, which may affect their strength characteristics. The main purpose of the work is to identify changes in the internal structure of rock core samples under temperature conditions characteristic of fires in deep-laid underground structures. As an example of such a structure, an underground research laboratory is considered, which is planned to be located in the Krasnoyarsk Territory on the Yeniseisky site of the Nizhne-Kansky massif. It is proposed to use the results of numerical modeling of heat and mass transfer processes during a fire in an underground research laboratory to substantiate the temperature effects on core samples during field experiments to study the strength characteristics of the material. Based on the calculated model in the FDS format, a range of changes in the surface temperature of the structure's fences during a fire was revealed, which ranged from 300°C to 600°C. X-ray images of rock core samples from the Archean gneiss massif heated to the appropriate temperatures in increments of 100 °C. The data of x-ray phase analysis showed the presence in the samples of quartz (SiO₂), albite (NaAlSi₃O₈), biotite (KMg₂FeAlSi₃O₁₀(OH)) and other minerals, the intensity of peaks of which changes depending on the temperature of the samples. The results of the quantitative content of each of the identified minerals in the studied samples are graphically presented.
