ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОБРАЗОВАНИЯ КАРСТОВЫХ ПРОВАЛОВ НА СОЛЕОТВАЛАХ
На солеотвалах ПАО «Уралкалий» вследствие образования карстовых полостей происходят провалы. Эти явления представляют опасность для обслуживающего персонала и оборудования. Для оценки опасности проведены инженерные расчеты и математическое моделирование геомеханических процессов, происходящих в карстовых полостях. Инженерными методами расчета установлено, что при толщине потолочины 3 м и перемещении по ней автотракторной техники возможно образование провала. Математическое моделирование геомеханических процессов проведено с использованием пакета ANSYS 14.5. При моделировании приняты физико-механические характеристики массива солеотвала БКПРУ-2 ПАО «Уралкалий». Начальная форма полости принята конической с верхней сферической частью радиусом 1,5 м. Установлено, что рост полости происходит за счет конвергенции и разрушения боковой поверхности полости. Скорость конвергенции зависит от физико-механических характеристик массива солеотвала и изменяется от времени. В результате этого процесса увеличивается пролет потолочины, что приводит к обрушению. Карстовую полость можно считать безопасной в течение 5 лет на солеотвале высотой 20 м при толщине потолочины 6–8 м, при высоте 40 м и толщине 8–10 м, при высоте 60 м и толщине 12–15 м. Засыпка обнаруженной полости на 90% объема уменьшает скорость ее роста и увеличивает безопасное время.
Ключевые слова
Солеотвал, карстовая полость, потолочина, провал, конвергенция, засыпка.
Номер: 10
Год: 2016
ISBN:
UDK: 622.831.6
DOI:
Авторы: Борзаковский Б. А., Аптуков В. Н., Волегов С. В.
Информация об авторах: Борзаковский Борис Александрович – кандидат технических наук,
советник генерального директора,
ОАО Уральский научно-исследовательский
и проектный институт галургии (ОАО «Галургия»),
Аптуков Валерий Нагимович – доктор технических наук,
профессор, главный научный сотрудник,
e-mail: rusakov.mihail@gallurgy.ru,
ОАО Уральский научно-исследовательский
и проектный институт галургии (ОАО «Галургия»),
Волегов Сергей Владимирович – магистр,
Пермский государственный национальный
исследовательский университет.
Библиографический список: 1. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1972. – 5444 с.
2. Выполнить комплекс физико-механических свойств грунтов солеотвала БКПРУ-2. Отчет КамНИИКИГС, ОАО «Уралкалий». – Пермь, 2009.
3. Аптуков В. Н. Деформационный критерий разрушения соляных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2016 (в печати).