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.