Dezvoltarea depozitelor de potasiu și de sare este asociată cu riscurile specifice pe care le putem gestiona, dar nimeni nu este pe deplin capabil să le controleze ", a declarat Arkady Krasnoshtein, director al Institutului Minier al RAS UrB ...
Foto: Vyacheslav Kochetkov
- Arkady Evgenevich, de ce descoperirea apei la depozitul Verkhnekamskoye duce la pierderea celei de a doua mine?
- Salinele sunt de două sau trei straturi cu o capacitate totală de zece până la cincisprezece metri, care se află la o adâncime de aproximativ 400 de metri. Deasupra lor sunt acvifere, ele sunt separate de straturile dezvoltate de straturi impermeabile din mai multe straturi de compoziție sare-marly. În timp ce straturile își îndeplinesc funcțiile - nu lasă apă în cavitățile subterane - totul este în ordine. Cu toate acestea, problemele apar în minele de sare periodic cu acest strat impermeabil. Până în prezent, peste 80 de mine au fost deja inundate în lume. Pentru un flux mic de apa din unele lentile de apă sau lichide saramură locale pot fi pompate afară, trimite în rezervoare speciale, dar în cazul în care volumele sunt mari și provin din straturile acvifere mari, minele de sare sunt practic garantate de a fi moarte. Spre deosebire de alte minerale, sarea se dizolvă repede în apă, deci este imposibil să-l blochezi - spală noi căi pentru ea însăși.
De obicei, mina poate fi scufundată după o perioadă suficient de lungă de timp după începerea exploatării, când apare o zonă mare de ieșire când se formează multe zone periculoase. Acest lucru contribuie la acumularea de solicitări interne în cusături, cauzând o deformare crescută și conducând la rupturi și fisuri în stratul de impermeabilizare. Deci, acesta este un proces natural.
- Inițial, nu a existat nici o înțelegere a amenințării cu lucrările subterane?
- Atunci când a început dezvoltarea domeniului Verkhnekamskoye, în anii treizeci și cincizeci ai secolului trecut, nivelul de înțelegere al geologiei câmpului a fost comparat cu cel actual, ca cel al unui prim-elev și al unui al zecelea. Cu câteva decenii în urmă sa crezut că dacă stratul de protecție a apei este de 50 de metri, atunci totul este bine, în cazul în care o sută - în general, nimic nu trebuie gândit, nu s-au efectuat studii sistematice ale proprietăților sale. Deși există anomalii în stratul impermeabil, de exemplu, prin înlocuirea unor roci mai puternice cu cele mai puțin puternice. În procesul de dezvoltare, pot apărea fisuri și legături secante verticale și orizontale. Anterior, sa crezut că, dacă între camerele petrecute să se lase lobii de lățime suficientă, adică secțiuni intacte ale stâncii, ele nu ar permite o dărâmare mare și ar rămâne pentru totdeauna. De-a lungul timpului, sa dovedit că întregul este încă distrus și că suprafața de deasupra lor începe să se scufunde. Mai ales dacă mina este inundată - atunci pilonii se dizolvă parțial și scad în dimensiune.
Toate aceste fapte au împins minele să crească volumul de spații depozitate hidraulic - în special în contextul dezvoltării urbane. A început să acorde o atenție deosebită prospectării seismice și altor metode de explorare geologică și geofizică a masivului. Am început să alocăm site-uri cu seismicitate sporită, ceea ce ne-a permis să gestionăm rapid operațiunile de umplere. Datorită acestui fapt, șocul este redus semnificativ, ceea ce a făcut posibilă, în special, păstrarea stratului protector pentru apă și salvarea primei și celei de-a doua mine de la Solikamsk de inundații.
Dacă ați început cu o picurare, care a apărut în zona de exploatare Mine-3 și a fost detectat imediat, la Mina 1 pentru a determina locația exactă a diferenței TVZ nu a fost posibilă cu saramuri de penetrare de inundare a mea. Știm doar că este în a treia sau a patra panou de vest, care este conectat hidraulic de umplere rassolosbornik, dar este o zonă mare de mai mult de un kilometru pătrat.
Voi încerca să explic geologia și mecanica procesului, ceea ce a dus la formarea unui decalaj. Particularitatea zonei periculoase, unde a avut loc o descoperire și eșecul ulterior, este că se află între două mine de mari dimensiuni.
In nord - pilonul de protecție sub zona industrială, în sud-est - fața posterioară sub forma unui cilindru cu un diametru de 250 de metri în jurul numărului de bine 17, forate în 1928. Atunci când sedimentarea se desfășoară uniform pe o suprafață mare, nu este atât de periculoasă. În cazul în care este mai rău, dacă o zonă se situează în mod esențial, iar altul nu este - atunci într-un loc de conectare a acestor două locații pot exista întinderi de solicitare care duc la formarea fisurilor verticale. În cazul nostru, pilonul de protecție a reprezentat o mai multe suporturi rigide, între care porțiunea stabilit, acestea nu au o astfel de bază puternică, și le plasează ridicat de tensiune compuși, și apoi se rupe. Astfel, special structura geologică lacurile supersalt și amplasarea de încălcări de securitate identificate piloni strat impermeabil și eșecul formării.
În cele zece zile, când mina a început să se inunde și sa luptat pentru mântuirea sa, am studiat cu atenție structura geologică a acestui sit și am constatat că avem de-a face cu o anomalie neobișnuită. Există documente normative care descriu anomalii geologice și determină propriile măsuri de protecție pentru fiecare tip, dar această anomalie nu se încadrează în niciunul dintre tipurile distincte. Sa caracterizat prin următoarele caracteristici: a fost descoperită o limită subvertică cu o înălțime de aproximativ 60 de metri și o lungime de mai mult de doi kilometri între marii puternici și lutul plastic; în zona sondei nr. 17, curbura suprafeței oglinzii de sare a fost fixată de la abrupte până la înclinări ușoare, ceea ce a determinat formarea zonelor de compresie și a deformărilor prin forfecare; partea superioară a zonei carnallite este înlocuită cu halit, ceea ce a dus la descompunerea stratului protector de apă.
Aceste caracteristici structurale și predeterminat apariția unui spațiu cu formarea ulterioară a unei pâlnii.
În cazul minei 1 cantități uriașe de apă străpunge o fisură în clorhidric impermeabil mai gros această grosime dizolvată și erodat treptat, devenind din ce în ce caverne de dimensiuni. În domeniul formării sale a existat o surpare puternică și neuniformă a suprafeței. Lățimea și lungimea craterului este de aproximativ 400 de metri, iar adâncimea în prezent, aproximativ 120 de metri.
- Ce se întâmplă acum sub pământ? Există amenințări la adresa orașului?
- Volumul principal al spațiilor prelucrate este aproape umplute cu saramură, arborii miniere sunt acoperite. Inundațiile nu se pot răspândi în minele vecine, deoarece există lobby-uri de barieră de 200 de metri lățime de-a lungul întregului câmp de mine. Apa lor nu se poate dizolva. Dar, în partea superioară a cupolei cusăturilor lucrate, există lucrări miniere separate, care s-au dovedit a fi îndepărtate de trunchiuri. A rămas aer, a fost parțial adus la suprafață prin conducte inundate în timpul procesului de inundare. Dar, de-a lungul timpului, prăbușirea internă a rocilor a blocat îndepărtarea gazului, ceea ce a dus la formarea bulelor de gaz, sub presiunea crescândă a saramurilor. Nu este deloc faptul că concentrația de gaze combustibile în bule este suficient de mare pentru a forma un amestec exploziv de gaz-aer. În timp ce noi retrageam gazele prin cel de-al patrulea trunchi, concentrația amestecurilor combustibile nu depășea un procent. Acum concentrația calculată este mai mică de patru procente. Acest gaz nu este încă exploziv. Cu toate acestea, este necesar să se excludă ieșirea la suprafață. Pe toată această zonă este monitorizată compoziția gazului din stratul de aer subteran. Cu o creștere semnificativă a concentrației de gaze combustibile, vor fi luate măsuri urgente.
Acum, în ceea ce privește subsidența suprafeței. Apa care intră în arbore dizolvă parțial capetele de sare până când lichidul ajunge la starea de saramură saturată. Pe de o parte, acest lucru slăbește într-o oarecare măsură pilonii de susținere, ceea ce este deosebit de periculos pentru zonele care conțin carnalit. Dacă sărurile de potasiu-sodiu într-un litru de apă se pot dizolva la 300-400 grame, atunci carnalit-sarea de magneziu - are un ordin de mărime mai mare, la fel ca și 2,7 kilograme pe litru. Dacă saramura, saturată cu sodiu și potasiu, crește până la carnalit, va continua să se dizolve carnalitul și excesul de săruri de potasiu-sodiu va precipita. Pe de altă parte, atunci când mina este umplută cu apă, scăderea suprafeței va încetini semnificativ, chiar ținând cont de dizolvarea stâlpilor. Presiunea saramurilor la orizontul minei este de aproximativ 18 atmosfere. Această presiune împiedică așezarea acoperișului. În plus, trebuie să se înțeleagă că atunci când nu există liberă circulație a apei, procesul de dizolvare se întinde de zeci de ani și nu reprezintă un pericol catastrofal, rata de diminuare a suprafeței este deja redusă semnificativ. Cu ajutorul satelitului german, a fost implementat un sistem de monitorizare a zonelor de procesare a zăpezii - cu precizie la primele milimetri și o rezoluție de 3,5 - 3,5 metri, obținem o imagine a subsidenței la fiecare 11 zile în aproape întregul oraș.
Foto: Vyacheslav Kochetkov
Andrey Motovilov, primarul orașului Berezniki:
- Procesele care se vor produce sub pământ și care afectează clădirile și structurile de la sol sunt de natură mai degrabă pe termen lung. Nu vă puteți liniști, pentru că situația este în curs de dezvoltare, este prea devreme pentru a spune că totul sa sfârșit.
Există mai multe riscuri potențiale de evoluție nefavorabilă a situației în legătură cu accidentul.
Primul risc este bulele de gaze care s-au format în mina inundată. Prognoza privind bulele a fost dată de oamenii de știință la începutul inundațiilor. Conducte au fost instalate și puse sub acoperiș în cele mai înalte părți ale lucrărilor pentru îndepărtarea gazelor. La un moment dat au încetat să mai lucreze, nu a existat nici o modalitate de a le repara, astfel încât bulele încă s-au acumulat, dar nu în volum, așa cum a fost prezis. Astăzi există o monitorizare destul de strânsă a gazului în sol și în stratul de aer deasupra solului, ceea ce arată că astăzi concentrația gazelor combustibile și explozive este scăzută, sub nivelurile maxime admise.
Al doilea risc este asociat cu barajul rezervorului. În timp ce oamenii de știință spun că barajul nu este amenințat. Modul în care vor evolua evenimentele vor fi evidențiate prin observațiile privind depunerea pe fundul barajului și previziunile privind evoluția situației subterane.
Al treilea risc este asociat cu un fond de locuințe uzat. În ceea ce privește uzura naturală, stabilitatea clădirilor, rezistența acestora la diminuare, crește riscul de distrugere. Noua reinstalare a oamenilor nu este exclusă, vom lua rapid decizii pentru a asigura siguranța locuitorilor.
Al patrulea risc este legat de amenințarea la adresa comunicațiilor urbane situate la sol. Pământul se oprește, există limite la îndoirile diferitelor materiale. Accidentele locale nu sunt excluse, dar suntem gata pentru ei. Și accidentele la nivel mondial nu sunt confirmate de previziunile specialiștilor.
Trimiteți-le prietenilor: