Решение задачи: Состояние водозащитной толщи калийного рудника

Для определения предельно допустимого состояния водозащитной толщи (ВЗТ) необходимо найти такие параметры, при которых ее защитные свойства находятся на грани потери сплошности. В горном деле это состояние характеризуется критическим соотношением между мощностью ВЗТ и параметрами выемки. Запись в тетрадь: 16. Понятие предельно допустимого состояния ВЗТ: Предельно допустимым считается такое состояние, при котором мощность водозащитной толщи \( H_{взт} \) минимальна, но еще предотвращает образование сквозных водопроводящих трещин. Для калийных рудников критическим критерием является коэффициент безопасности \( K_{б} \). 17. Расчет критической мощности ВЗТ по условию сплошности: Минимально допустимая (предельная) мощность ВЗТ определяется по формуле: \[ H_{пред} = m \cdot [K] \] где \( m = 6.95 \) м — вынимаемая мощность, \( [K] \) — нормативный коэффициент (для камерной системы разработки при устойчивых целиках обычно принимается равным 5). \[ H_{пред} = 6.95 \cdot 5 = 34.75 \text{ м.} \] 18. Расчет по критерию пролета камер: Также предельное состояние может быть определено через максимальный пролет незакрепленной кровли (ширину камеры \( a \)). Предельная мощность должна быть не менее: \[ H_{min} = 6 \cdot a = 6 \cdot 3.34 = 20.04 \text{ м.} \] 19. Оценка текущего состояния относительно предельного: Сравним фактические значения (при \( H_{взт} = 50 \) м) с предельными: \[ H_{факт} (50 \text{ м}) > H_{пред} (34.75 \text{ м}) \] Запас мощности относительно предельного состояния составляет: \[ \Delta H = 50 - 34.75 = 15.25 \text{ м.} \] 20. Условие перехода в опасное состояние: Предельно допустимое состояние будет достигнуто, если: - Мощность ВЗТ уменьшится до значения менее \( 35 \) метров. - Нагруженность целиков \( K_{н} \) превысит \( 0.8 \), что приведет к их разрушению и резкому увеличению деформаций в кровле. - Ширина камер \( a \) будет увеличена без соответствующего увеличения ширины целиков. Вывод: Предельно допустимая мощность ВЗТ для данных условий составляет примерно \( 35 \) метров. При текущих параметрах (\( H_{взт} = 50 \) м, \( K_{н} = 0.66 \)) водозащитная толща обладает достаточным запасом прочности. Однако дальнейшее уменьшение мощности ВЗТ или увеличение нагрузки на целики может привести к потере герметичности соляной толщи, что недопустимо по требованиям промышленной безопасности РФ.