Анализ факторов, влияющих на величину пучения почвы подготовительных выработок калийных пластов на больших глубинах

Ковальский Е.Р., Миронов Н.А.

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург

Уразов Д.В.

Филиал ООО «ПроТехИнжиниринг» – «Санкт-Петербург», Санкт-Петербург

Ключевые слова: калийное месторождение, устойчивость горных выработок, смещение почвы горной выработки, соляной массив, глубокий рудник, физико-механические свойства, численное моделирование.

Аннотация. Работа посвящена оценке влияния горнотехнических и горно-геологических факторов на величину пучения почвы протяженной выработки, заложенной в соляном массиве. На основе численного моделирования определено относительное изменение пучения пород почвы выработки в зависимости от относительного изменения физико-механических (пределы прочности на растяжение разрабатываемого и подстилающего пластов; модули упругости разрабатываемого и подстилающего пластов), геомеханических (величина напряжений, действующих в массиве горных пород; направление главной горизонтальной компоненты напряжений), технологических (мощность защитной пачки до подстилающего пласта; ширина выработки) факторов. Произведена оценка и ранжирование факторов по значимости их влияния на исследуемый процесс. Установлена зависимость величины пучения от мощности защитной пачки. Предложены решения по снижению пучения почвы подготовительных выработок по наиболее значимым из выбранных параметров.

On accounting for factors affecting the magnitude of floor heave in development workings when mining potash seams at great depths

Kovalsky E.R., Mironov N.A.

Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University, Saint-Petersburg

Urazov D.V.

Branch of ProTech Engineering LLC – St. Petersburg, Saint-Petersburg

Keywords: potash deposit, mine workings stability or stability of underground excavations, floor heave, salt rock mass, deep mine, physical-mechanical properties, numerical modeling.

Abstract. This study focuses on assessing the impact of mine technical and geological conditions factors on the floor heave of a long mine workings in a salt rock mass. Numerical modeling was used to determine the relative change in floor heave depending on variations in physical-mechanical properties, including the tensile strength and elastic moduli of the mined and underlying beds; geomechanical conditions, such as the magnitude of the in-situ rock stress and the direction of the major horizontal stress component; and technological parameters, including the thickness of the protective layer above the underlying stratum and the excavation width. The factors were evaluated and ranked by the significance of their influence on the process under investigation. The dependence of the heave magnitude on the protective layer thickness was established, and solutions for reducing floor heave in development openings are proposed, targeting the most influential parameters.