Приложение А. Оценка устойчивости подземных резервуаров

Информация об изменениях:

Свод правил дополнен приложением А с 11 января 2018 г. - Изменение N 1

Приложение А

Оценка устойчивости подземных резервуаров

А.1 Под устойчивостью выработок-емкостей подземных резервуаров шахтного и бесшахтного типов понимается способность выработок-емкостей функционировать в определенных условиях с заданными параметрами в течение требуемого срока эксплуатации.

А.2 Оценку устойчивости выработки-емкости допускается выполнять:

а) с использованием численных методов расчета с применением одной программы (программного комплекса), реализующей метод конечных элементов (МКЭ) или конечных разностей (МКР), или граничных элементов (МГЭ) и соответствующей нормативным документам по проектированию, строительству и эксплуатации подземных горных выработок;

б) с использованием замкнутых аналитических решений и эмпирических зависимостей, прошедших апробацию.

А.3 В результате оценки устойчивости выработки-емкости определяются ее геометрическая форма и размеры, а также максимальное и минимальное значения давления хранимого продукта, обеспечивающие равновесное состояние окружающего массива в конкретных инженерно-геологических условиях.

А.4 Оценка устойчивости выработки-емкости выполняется в рамках геомеханической модели, построение которой включает:

- определение границ расчетного фрагмента (при использовании численных методов расчетов);

- определение силовых и кинематических граничных условий;

- выделение в пределах расчетного фрагмента инженерно-геологических элементов со статистически значимым различием в физико-механических свойствах;

- выбор уравнения состояния пород, описывающих их механическое поведение, для каждого из инженерно-геологических элементов;

- формулировку критериев устойчивости выработок-емкостей.

Размер и границы расчетного фрагмента определяют из условия исключения влияния границ на напряженно-деформированное состояние примыкающего к контуру выработки-емкости породного массива с учетом наличия симметрии. При расчете устойчивости выработки-емкости бесшахтных подземных резервуаров допускается использовать осесимметричную расчетную схему при форме ее контура, близкой к фигуре вращения, а для протяженных выработок-емкостей - применять расчетную схему плоской деформации. При длине выработки-емкости, в пять раз и более превышающей ее поперечный размер, она считается протяженной. Для одиночной выработки-емкости границы расчетного фрагмента принимаются на удалении не менее пяти максимальных полупролетов выработки-емкости от ее контура.

Выбор уравнений состояния пород в выделенных инженерно-геологических элементах осуществляется с учетом закономерностей их деформирования и разрушения, определяемых в результате лабораторных исследований породных образцов.

В ходе лабораторных испытаний образцов горных пород выполняют:

- построение диаграмм деформирования в условиях одноосного и объемного нагружения, по которым определяются деформационные и прочностные характеристики горных пород;

- построение паспортов прочности горных пород, по которым определяются параметры уравнений предельного состояния горных пород, характеризующих условия перехода пород в запредельное деформирование и разрушение;

- построение кривых ползучести горных пород, по которым определяются реологические характеристики горных пород.

А.5 Оценку устойчивости выработки-емкости выполняют из условий:

- недопущения вывалообразования из кровли выработки-емкости, приводящего к разрушению горных пород и цементного камня в интервале башмака основной обсадной колонны, разрушению подвесных колонн и скважинного оборудования;

- недопущения миграции хранимого продукта в подстилающие и перекрывающие проницаемые породы;

- обеспечения максимально допустимого уменьшения геометрического объема выработки-емкости вследствие конвергенции.

А.6 Максимальное допустимое эксплуатационное давление определяется делением максимального допустимого давления в выработке-емкости на уровне башмака основной обсадной колонны на коэффициент надежности 1,05, где определяют по формуле

, (А.1)

где - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в расчете:

0,85 - при спокойном или пластово-линзообразном залегании соли, когда надсолевая толща представлена непроницаемыми породами;

0,75 - в остальных случаях;

- горное давление, Па.

А.7 Горное давление допускается определять следующими методами:

а) расчет веса от вышележащих горных пород на башмаке основной обсадной колонны, используя результаты геофизических исследований, или по анализу литературных данных плотности горных пород в соответствии с