vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2019-64-2-240-252vestift-444Research ArticleДИАГНОСТИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ СИСТЕМDIAGNOSTICS AND SAFETY OF TECHNICAL AND ENVIRONMENT SYSTEMSОценка газодинамической опасности зоны Краснослободского разлома Старобинского месторождения калийных солейAssessment of gas-dynamic danger of Krasnoslobodsky fracture zone of Starobinsky potash depositВитязьП. А.VityazP. A.

Витязь Петр Александрович – академик НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор, руководитель аппарата НАН Беларуси; главный научный сотрудник, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси

пр. Независимости, 66, 220072, Минск

Pyotr A. Vitiaz – Academician of the National Academy of Sciences of Belarus, D. Sc. (Engineering), Professor, Head of Academy Staff of the National Academy of Sciences of Belarus; Head Researcher, Joint Institute of Mechanical Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus

66, Nezavisimosti Ave., 220072, Minsk

vitiaz@presidium.bas-net.byГоловатыйИ. И.GolovatyI. I.

Головатый Иван Иванович – директор

ул. Коржа, 5, 223710, Солигорск, Минская область

Ivan I. Golovaty – General Director

5, Korzh Str., 223710, Soligorsk, Minsk Region

office@kali.byПрушакВ. Я.PrushakV. Ya.

Прушак Виктор Яковлевич – член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор, директор

ул. Козлова, 69, 223710, Солигорск, Минская область

Victor Y. Prushak – Corresponding Member of the National Academy of Sciences of Belarus, D. Sc. (Engineering), Professor, Director

69, Kozlov Str., 223710, Soligorsk, Minsk Region

ipr@sipr.byПрезидиум Национальной академии наук БеларусиPresidium of National Academy of Sciences of BelarusОАО «Беларуськалий»Belaruskali JSCСолигорский Институт проблем ресурсосбережения с Опытным производствомSoligorsk Institute of Resource Saving Problems with Pilot Production201929062019642240252Copyright © Витязь П.А., Головатый И.И., Прушак В.Я., 20192019Витязь П.А., Головатый И.И., Прушак В.Я.Vityaz P.A., Golovaty I.I., Prushak V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/444

Выполнено исследование потенциальной газодинамической опасности Краснослободской разломной зоны Старобинского месторождения калийных солей. Оно проводилось с учетом существующих представлений о механизме образования очагов газодинамических явлений в соляном породном массиве месторождения, а также результатов сейсмо- и гидрогеологических исследований указанной разломной зоны и выявленных закономерностей распределения газодинамических явлений по площади месторождения. В процессе исследования установлены особенности геологического строения Краснослободской разломной зоны в верхней соляной толще, содержащей пласты полезного ископаемого. Выявлены особенности механизма эволюции гидродинамических систем в разломной и приразломной зонах. Установлено, что функциональная система галогенного метасоматоза в указанных зонах породного массива не была экранированной, вследствие чего зона поглощения гидродинамической системы располагалась в породах глинисто-мергелистой толщи, расположенной выше верхней соляной толщи и горизонтов возможного ведения горных работ, а трещиноватые, брекчированные породы разломной зоны обеспечивали фильтрацию газа из системы пустот, образовывавшихся в процессе эволюции гидродинамических систем. По результатам исследования сделан вывод, что в Краснослободской разломной зоне в пределах верхней соляной толщи отсутствовали условия формирования опасных очагов газодинамических явлений, таких как внезапные выбросы соли и газа, отжимы призабойной части пород и обрушения пород кровли. Следовательно, существует возможность безопасного ведения горных работ, таких как проходка пересекающих выработок и вскрывающих уклонов через разломную зону.

Gas-dynamic danger of Krasnoslobodsky fracture zone in Starobin Deposit of potassium salts was investigated. The study was carried out taking into account the existing ideas about the mechanism of formation of foci of gas-dynamic phenomena in the salt rock mass of the field, as well as taking into account the results of seismic and hydrogeological studies of the fault zone and the revealed patterns of distribution of gas-dynamic phenomena over the field area. The features of the geological structure of Krasnoslobodsky fracture zone in the upper salt stratum containing layers of potash ore are established. The features of the mechanism of evolution of hydrodynamic systems in fault zones are revealed. It was found that the functional system of halogen metasomatosis in these zones of the rock mass was not shielded, so that the absorption zone of the hydrodynamic system was located in the rocks of the clay-marl strata located above the upper salt strata and horizons of possible mining operations, and fractured rocks of the fault zone provided gas filtration from the system of voids formed during the evolution of hydrodynamic systems. According to the results of the study, it was concluded that in Krasnoslobodsky fracture zone within the upper salt layer there were no conditions for the formation of dangerous foci of gas-dynamic phenomena, such as sudden emissions of salt and gas and collapse of roof rocks. Accordingly, there is a possibility of safe mining operations, such as the penetration of intersecting workings through the fault zone.

газодинамическая опасностьразломкалийный горизонтсоляная толщагидродинамическая системаgas-dynamic hazardfracturepotassium horizonsalt stratahydrodynamic systemReferencesПермяков, Р. С. Внезапные выбросы соли и газа / Р. С. Пермяков, Н. М. Проскуряков. – Л.: Недра, 1972. – 180 с.Permyakov R. S., Proskuryakov N. M. The Udden Release of Gas and Salt. Leningrad, Nedra Publ., 1972. 180 p. (in Russian).Проскуряков, Н. М. Газодинамические явления на Солигорских калийных рудниках / Н. М. Проскуряков, В. Д. Фомина, В. К. Рожков. – Минск: Полымя, 1974. – 212 с.Proskuryakov N. M., Fomina V. D., Rozhkov V. K. Gas-Dynamic Phenomena at Soligorsk Potash Mines. Minsk, Polymya Publ., 1974. 212 p. (in Russian).Проскуряков, Н. М. Внезапные выбросы породы и газа в калийных рудниках / Н. М. Проскуряков. – М.: Недра, 1980. – 264 с.Proskuryakov N. M. Outbursts of Rock and Gas in the Potash Mines. Moskow, Nedra Publ., 1980. 264 p (in Russian).Ковалев, О. В. Борьба с газодинамическими явлениями на калийных рудниках / О. В. Ковалев // Безопасность труда в промышленности. – 1980. – № 6. – С. 51–53.Kovalev O. V. Control of gas-dynamic phenomena in potash mines. Bezopasnost’ truda v promyshlennosti= Occupational Safety in Industry, 1980, no. 6, pp. 51–53 (in Russian).Ковалев, О. В. Особенности безопасной разработки калийных месторождений / О. В. Ковалев, В. С. Ливенский, Л. В. Былино. – Минск: Полымя, 1982. – 96 с.Kovalev O. V., Livenskii V. S., Bilino L. V. Features of Safe Development of Potash Deposits. Minsk, Polymya Publ., 1982. 96 p. (in Russian).Проскуряков, Н. М. Управление газодинамическими процессами в пластах калийных руд / Н. М. Проскуряков, О. В. Ковалев, В. В. Мещеряков. – М.: Недра, 1988. – 239 с.Proskuryakov N. M., Kovalev O. V., Meshcheryakov V. V. Control of Gas-Dynamic Processes in the Layers of Potassium Ores. Moskow, Nedra Publ., 1988. 239 p. (in Russian).Проскуряков, Н. М. Управление состоянием массива горных пород / Н. М. Проскуряков. – М.: Недра, 1991. – 368 с.Proskuryakov N. M. Rock Mass Condition Management. Moskow, Nedra Publ., 1991. 368 p. (in Russian).Андрейко, С. С. Механизм образования очагов газодинамических явлений в соляном породном массиве / С. С. Андрейко. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 196 с.Andreiko S. S. Mechanism of Formation of Gas-Dynamic Phenomena Foci in the Salt Rock Mass. Perm’, Publishing house of the Perm State Technical University, 2008. 196 p. (in Russian).Нестеров, Е. А. Исследование и разработка методов прогнозирования и способов предотвращения внезапных отжимов призабойной части пород при отработке калийных пластов: дис. … канд. техн. наук / Е. А. Нестеров. – Пермь, 2016. – 152 с.Nesterov E. A. Research and Development of Methods of Forecasting and Ways to Prevent Sudden Extraction of Bottom-Hole Rocks in the Development of Potash Layers. Perm’, 2016. 152 p. (in Russian).Определение критической величины газового давления, способного вызвать газодинамические явления при разработке сильвинитового пласта / С. С. Андрейко [и др.] // Изв. вузов. Горный журнал. – 2013. – № 5. – С. 22–28.Andreiko S. S., Lyalina T. A., Ivanov O. V., Nesterov E. A. Defining a certain critical value of gas pressure, which can cause gas bursts in developing of silvinite formation. Izvestiya vuzov. Gornii jurnal= News of the Higher Institutions. Mining Journal, 2013, no. 5, pp. 22–28 (in Russian).Барях, А. Б. О механизме локализации очагов газодинамических явлений в почве сильвинитовых пластов / А. Б. Барях, С. С. Андрейко, А. К. Федосеев // Вестн. Перм. нац. исслед. политехн. ун-та. Геология. Нефтегаз. и гор. дело. – 2017. – Т. 16, № 3. – С. 247–254. http://dx.doi.org/10.15593/2224-9923/2017.3.5Baryah A. B., Andreiko S. S., Fedoseev A. K. About the mechanism of localization of gas dynamic phenomena focuses in the bedrock of sylvinite formations. Perm Journal of Petroleum and Mining Engineering, 2017, vol. 16, no. 3, pp. 247– 254. http://dx.doi.org/10.15593/2224-9923/2017.3.5Параметры профилактической дегазации пород почвы горных выработок при слоевой отработке Третьего калийного пласта на рудниках ОАО «Беларуськалий» / С. С. Андрейко [и др.] // Вестн. Перм. нац. исслед. политехн. ун-та. Геология. Нефтегаз. и гор. дело. – 2017. – Т. 16, № 3. – С. 280–290. http://dx.doi.org/10.15593/2224-9923/2017.3.9Andreiko S. S., Luk’yanets E. V., Litvinovskaya N. A., Nesterov E. A., Bobrov D. A., Polyakov A. L., Lutovich E. A. Parameters of preventive gas removal from mine bedrocks during the layer mining of the Third potash formation at mines of Belaruskali JSC. Perm Journal of Petroleum and Mining Engineering, 2017, vol. 16, no. 3, pp. 280–290. http://dx.doi.org/10.15593/2224-9923/2017.3.9Литвиновская, Н. А. Газоносность и газодинамические характеристики пород почвы при слоевой выемке Третьего калийного пласта в условиях рудников ОАО «Беларуськалий» / Н. А. Литвинская // Стратегия и процессы освоения георесурсов: сб. науч. тр. / Горн. ин-т УрО РАН. – Пермь, 2016. – Вып. 14. – С. 255–258.Litvinovskaya N. A. The gas content and gas-dynamic characteristics of rocks of the layered soil in the excavation of the Third potassium seam in mines of Belaruskali JSC. Strategiya i processi osvoeniya georesursov: sb. nauch. tr. [Strategy and Development of Geo-Resources: Collection of Scientific Works]. Perm’, Mining Institute of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2016. Issue 14, pp. 255–258 (in Russian).Исследования газоносности пород пласта Третьего калийного горизонта Старобинского месторождения / В. А. Тараканов [и др.] // Горн. журн. – 2010. – № 8. – С. 25–27.Тarakanov V. A., Golovaty I. I., Beresnev S. P., Andreiko S. S., Ivanov O. V. The rock gas-bearing capacity researches of the Starobin deposit Third potash level seam. Gornyi Zhurnal, 2010, no. 8, pp. 25–27 (in Russian).Геомеханическое моделирование внезапных разрушений пород почвы горных выработок / И. А. Подлесный [и др.] // Горн. журн. – 2010. – № 8. – С. 28–30.Podlesny I. A., Beresnev S. P., Andreiko S. S., Nekrasov S. V., Litvinoskaya N. A. Geomechanical modeling of the sudden collapse of roadways floor rocks. Gornyi Zhurnal, 2010, no. 8, pp. 28–30 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.