schoolФизика
verifiedРешено AI
Определение состояния водозащитной толщи калийного рудника
help_outlineУсловие задачи
Определить состояние водозащитной толщи на калийном руднике при значениях нагруженности межкамерных целиков 0.66, глубине залегания продуктивного пласта по кровле 356 метров, ширина камер 3.34 метра, ширина межкамерных целиков 8.34 метра, вынимаемая мощность 6.95 метра Реши задачу: Мощность водозащитной толщи составляет 60 метров
lightbulbКраткий ответ
Для оценки состояния водозащитной толщи необходимо проверить соблюдение условия безопасной выемки, учитывая ее фактическую мощность и параметры системы разработки. Безопасная мощность ВЗТ оценивается исходя из кратности к вынимаемой мощности пласта и параметров системы разработки.
Подробное решение
Для уточнения оценки состояния водозащитной толщи (ВЗТ) с учетом ее фактической мощности в 60 метров, необходимо проверить соблюдение условия безопасной выемки. В калийной промышленности безопасность ВЗТ определяется отсутствием зон водопроводящих трещин, которые могут достичь водоносных горизонтов.
Продолжение решения в тетрадь:
7. Дополнительные данные:
Мощность водозащитной толщи: \( H_{взт} = 60 \) м.
8. Расчет минимально допустимой мощности ВЗТ:
Для условий калийных рудников безопасная мощность ВЗТ (\( H_{безоп} \)) часто оценивается исходя из кратности к вынимаемой мощности пласта \( m \) и параметров системы разработки. При камерной системе разработки и устойчивых целиках используется эмпирическая зависимость.
Одним из критериев является условие:
\[ H_{взт} \ge K_{з} \cdot a \]
где \( K_{з} \) — коэффициент безопасности (обычно принимается от 5 до 10 в зависимости от строения толщи), \( a \) — ширина камеры.
\[ H_{треб} = 10 \cdot 3.34 = 33.4 \text{ м.} \]
9. Проверка по условию сплошности:
Сравниваем фактическую мощность ВЗТ с требуемой по условиям безопасности:
\[ H_{взт} = 60 \text{ м} > H_{треб} = 33.4 \text{ м.} \]
Также, учитывая, что глубина залегания \( H = 356 \) м велика, а коэффициент извлечения \( \eta = 0.286 \) мал, деформации в толще будут носить плавный характер без разрыва сплошности слоев.
10. Оценка состояния ВЗТ по критерию относительной мощности:
Отношение мощности ВЗТ к вынимаемой мощности пласта:
\[ \frac{H_{взт}}{m} = \frac{60}{6.95} \approx 8.63 \]
Для обеспечения водонепроницаемости при камерной системе разработки данное отношение должно быть не менее 5-6 (согласно нормативным методикам для калийных месторождений). В нашем случае \( 8.63 > 6 \).
Вывод:
При мощности водозащитной толщи 60 метров и заданных параметрах системы разработки (нагруженность целиков 0.66, малый коэффициент извлечения), состояние ВЗТ является надежным. Мощности в 60 метров достаточно для локализации зон деструкции и предотвращения образования сквозных водопроводящих каналов. Водозащитная толща сохраняет свою изолирующую способность.