При разработке практически всех месторождений калийных солей одной из наиболее сложных задач обеспечения безопасности горных работ является изучение газодинамических явлений (ГДЯ). С ГДЯ связаны внезапные выбросы соли и газа, динамические разрушения, которые сопровождаются интенсивным газовыделением и возможным выносом разрушенной породы в горную выработку. Геологическими предпосылками развития ГДЯ зачастую является слоистое строение массива соляных пород, наличие прослоев и слоев соляных глин. Применительно к условиям рудника Усольского калийного комбината проведены комплексные исследования факторов, характеризующих возможность газодинамического обрушения кровли очистных камер. В рамках шахтных исследований определены давление свободных газов и начальная скорость газовыделения в породах кровли выработок. Полученные экспериментальные оценки использовались как параметрическая основа математического моделирования геомеханических процессов в условиях приконтактного скопления свободного газа. Деформирование слоистого соляного массива, подработанного камерной системой разработки, описывалось моделью идеальной упруго-пластичной среды с внутренним трением. В качестве критерия пластичности в области сжатия использовалась параболическая огибающая кругов Мора. При численной реализации деформирование глинистых контактов моделировалось контактными элементами Гудмана. По результатам многовариантных численных расчетов установлено, что основными факторами, определяющими возможность реализации ГДЯ, являются дополнительное давление газа на контакте, ширина пролета выработки и расстояние от кровли до первого содержащего газ контакта. При многоярусном расслоении пород кровли существует опасность формирования крупных очагов ГДЯ и реализуется механизм последовательного обрушения слоев в мгновенном режиме.

In the development of practically all potash salt deposits, the study of gas-dynamic phenomena (GDP) is one of the most difficult tasks to ensure mining safety. Sudden salt and gas outbursts, dynamic breakdown, which are accompanied by intense gas release and possible broken rock carry-over into the mine workings, are associated with GDP. Geological preconditions for the GDP development are often the layered structure of the salt rock mass, the presence of interlayers and layers of salt clays. For the conditions of the Usolsky potash plant mine, complex studies of factors that characterize the possibility of gas-dynamic roof fall of the stoping rooms were carried out. In mine studies, free gases pressure and the initial velocity of gas release in the rocks of the roof workings were determined. The obtained experimental estimations were used as a parametric basis for mathematical modeling of geomechanical processes under conditions of a near-contact accumulation of free gas. The deformation of a layered salt mass produced by a room development system was described by the model of an ideal elastic-plastic medium with internal friction. The parabolic envelope of Mohr circles was used as a plasticity criterion in the compression area. In the numerical implementation, the deformation of clay contacts was modeled by Goodman contact elements. Based on the results of multivariate numerical calculations, it is established that the main factors determining the possibility of implementing GDP are the additional gas pressure at the contact, the width of the workingspan, and the distance from the roof to the first gas-containing contact. With multi-level lamination of roof rocks, there is a danger of large sources of GDP formation and the mechanism of successive fall of layers in an instant mode is implemented.