VERIFICAREA STABILITATII MINELOR VECHI DE LASALINA SLANIC PRAHOVA

1.Introducere

Date precise asupra exploatarilor de sare din Slanic Prahova se gasesc incepand din anul l685, an in care in timpul domniei lui Serban Cantacuzino, Spatarul Mihai Cantacuzino cumpara de la locuitorii satului Slanic jumatate din mosia lor mosneneasca, in vederea deschiderii unei ocne de sare, fapt pentru care cere si autorizatia necesara la domnie, obligandu-se la plata datoriilor cuvenite.

In 1688, dupa efectuarea unor lucrari de explorare care atesta buna calitate a sarii, acesta plateste mosnenilor restul sumei datorate de la cumpararea primei parti din mosie, pentru ca in anul 1694, sa cumpere de la mosneni si partea ramasa precum si alte locuri de case de la locuitorii din Slanic. In anul 1775, Spatarul Mihai Cantacuzino doneaza mosia sa din Slanic, impreuna cu ocnele de sare, Manastirii Coltea din Bucuresti.

Initial, a fost data in exploatare o singura ocna si anume cea detinuta de catre Spatarul Mihai Cantacuzino in 1889. In acea perioada, au existat doua ocne si anume cea din regiunea Baii Baciului (pe versantul de Vest al regiunii Slanic, unde zacamantul aflora) si alta chiar in stanca de sare de langa lacul Baciului.

Datorita infiltratiilor de ape, partea superioara a acestor ocne fiind atacata si dizolvata s-a prabusit, interiorul lor umplandu-se cu apa. Prabusirea a antrenat in urma sa terenurile inconjuratoare, rambleind astfel natural interiorul vechilor ocne, ceea ce a facut ca apa lacurilor sarate sa se indulceasca simtitor si a dezvelit masivul de sare pe o portiune importanta creand stanca de sare de la Baia Baciului.

In ceea ce priveste ocna de sare situata in interiorul stancii de sare, se crede ca a fost deschisa dupa 1800 si se prezinta si astazi ca o excavatie in forma de clopot cu o inaltime totala de peste 60m, cu diametrul de cca. 30m la baza, in prezent aproape complet inundata de apa, partea sa superioara prabusindu-se mai de mult.

In prima jumatate a secolului XIX, in afara de ocnele mai sus amintite, s-au mai deschis doua ocne pe versantul estic al albiei Slanicului - avand forma de clopot- Ocna Veche din deal si Ocna veche din vale, prima avand o inaltime de cca. 80m si un diametru de 68m la baza, iar a doua cu o forma ceva mai regulata decat prima, cu un diametru de 75m si inaltime de 145m. Ocnele prevazute cu cate patru puturi de extractie sunt separate de un perete despartitor avand la baza 4m, fig.1

In anul 1861 ing. Karacsony, directorul Salinei Ocna Dej, pe baza unor sondaje de explorare efectuate intre 1857 si 1861, precum si pe baza unor studii geologice, propune Ministerului de Finante parasirea metodei de exploatare prin clopote si inlocuirea ei prin metoda camerelor cu profil trapezo-dreptunghiular la deschiderea minei "Sistematica" situata in apropiere de Voinoaia pe coasta de vest a Slanicului. Noua mina proiectata pentru 130 de ani cu o productie de 17000 tone anual, prevazuta cu doua puturi de extractie pentru sare pe cca. 70m adancime si un put cu scari pentru personal, avand doua camere in forma de T, cu o deschidere la tavan de 13m, a fost parasita in anul 1875 din cauza sarii de calitate inferioara precum si din cauza pericolului de inundatii.

In anul 1867, tot ing. Karacsony propune deschiderea din vechile ocne a unei noi mine alcatuite din camere cu profil trapezo-dreptunghiular "Mina noua din deal", mina ce dupa deschidere era formata din 4 camere avand deschiderea la tavan si la vatra de 4m si respectiv 4050m cu inaltimi de 96m si lungimi de 95, 195, 197 si 127m. Aceasta mina deschisa complet inca din 1870, neavand un put propriu de extractie ci numai un put cu scari ce deservea si "Ocna veche din deal" a intrat in productie normala abia in anul 1881, odata cu punerea in functie a putului de extractie "Principatele Unite" dotat cu o masina de extractie cu abur, inlocuindu-se vechile crivace, put care a deservit mina pana in 198 Prin inundarea Salinei Doftana si parasirea ei in 1901, productia Salinei Slanic crescand foarte mult, se hotaraste deschiderea unui nou camp de exploatare deservit de un put propriu "Mihai" prin "Mina noua din vale" echipat cu o masina de extractie cu abur adusa de la Salina Doftana. Aceasta mina este compusa din 5 camere cu profil trapezo-dreptunghiular, avand o deschidere la tavan de 12m, o inclinare a peretilor de 60°, o deschidere la talpa de 37m si inaltimea camerelor de 60m si comunica cu "Mina noua din deal" printr-un tunel ce uneste camerele D si M ale celor doua mine. Aceasta mina s-a deschis in anul 1912.

Fig.1. Complexul Minele Vechi - Slanic Prahova

Pe baza cercetarilor, avand drept scop cresterea productiei de sare - care au dat rezultate satisfacatoare - in anul 1938 s-a luat hotararea de a se deschide un nou camp minier sub cele doua mine, deservit de puturile de extractie ale celor doua mine, cu numele "Unirea", fig.1.

Acest camp total exploatat in prezent are un numar de 14 camere (dintre care una abandonata) cu profil trapezo-dreptunghiular, avand urmatoarele caracteristici: deschiderea la tavan 10m, inclinarea peretelui 60^o, latimea la talpa 32 m, inaltimea totala 54m [51].

In trecut, metodele de exploatare ale primelor ocne deschise in regiunea Slanic, erau extrem de simple si bazate exclusiv pe forta fizica a muncitorilor.

In prezent exploatarea se realizeaza prin metode de exploatare cu camere mici si pilieri patrati in campul minier Cantacuzino, la orizontul XI, fig.2.

Pentru turism si tratament balneoclimateric, la dispozitia publicului, sta intregul complex Unirea a carui adancime de la tavanul camerelor pana la suprafata este de 184 m, adancime formata din 12-54 m teren acoperitor, iar restul masiv de sare. Planseul de sare care a fost lasat intre complexul Principatele Unite si complexul Unirea are o grosime de 28 m (fig.3).

In consecinta, pentru verificarea stabilitatii minelor vechi, lucrarea se va ocupa de stabilitatea celor 13 camere trapezoidale continuate in adancime cu pereti verticali ale complexului Unirea, de stabilitatea pilierilor cu cele mai mici dimensiuni, ale planseului care separa complexul Unirea de complexul Principatele Unite si de stabilitatea minelor clopot folosite pentru turism Ocna din Deal si Ocna din Vale.

2.Caracteristicile geografice si geologice ale zacamantului Slanic Prahova

Salina Slanic, una din cele mai importante mine de sare din tara noastra, este situata in zona colinelor subcarpatice din regiunea Prahova, pe Valea Slanicului la o distanta de 45 km de Ploiesti, fig.4. [8], [9], [10], [35], [49].

Fig.4. Localizarea zacamantului Slanic-Prahova

Zacamantul de sare gema este situat sub orasul Slanic Prahova. Accesul la zacamant se face pe sosea si pe calea ferata. Din punct de vedere geografic, regiunea Slanic este situata in zona colinara a curburii muntilor Carpati. Morfologia regiunii este afectata de alunecari de teren. [2], [9].

Principalul colector de ape de suprafata este paraul Slanic, ce traverseaza relieful de deasupra zacamantului de la nord spre sud.

Evolutia cercetarii geologice dateaza din 1870, an in care Fr.Sterle si Fr.Hauer au publicat la Viena primele informatii privind regiunea Slanic. In anul 1887 ing. G. Galeriu a prezentat un studiu despre sarea de la Slanic in lucrarea "Despre terenurile salifere din Romania".

In 1911 si 1912 apar primele studii mai amanuntite realizate de L.Mrazec, I.P.Voitesti si V.Merentin. Din 1937 se intensifica cercetarea geologica prin foraje de explorare. Cel mai complex raport de sinteza s-a realizat in anul 1967, completat ulterior cu alte documentatii geologice si hidrogeologice [2], [8], [9], [43].

Zacamantul de sare gema are forma lenticulara, cu lungime de cca. 2,7 km pe directia nord - sud, latimea lentilei este cuprinsa intre 800 si 2300m, iar grosimea maxima este de 499m. fig.5.

Fig.5. Sectiune geologica prin masivul Slanic-Prahova

La Slanic si respectiv zona traversata de Valea Slanicului, apar depozite apartinand intervalului stratigrafic paleogen - cuaternar.

Paleogenul este reprezentat de Eocen, care apare in facies flis argilo-grezos si marnos cu globigerine (strate de Plopu) si de flis sisto-grezos (strate cu hieroglife).

Oligocenul nu afloreaza la Slanic si nu a fost intalnit in forajele executate pana in prezent.

Miocenul este reprezentat de burdigalian si badenian, in care se disting cateva complexe litologice importante.

Burdigalianul inferior este reprezentat de stratele de Cornu. Aceste depozite se gasesc atat pe flancurile sinclinalului Slanic, cat si in flancul nordic al sinclinalului Drajna. Ele se dispun discordant fie peste orizontul gipsurilor inferioare, fie peste brecia de Sion.

Burdigalianul superior este separat in trei complexe litologice si anume:

Complexul inferior - incepe printr-un nivel conglomeratic alcatuit din depozite elastice, pietris si conglomerate cu dimensiuni variabile intre 0,06-1,50 m. Treptat, spre partea superioara a nivelului conglomeratic, elementele devin marunte, cu dispozitie ordonata, facandu-se trecerea spre o fractiune mai fina, predominant grezoasa si marnoasa. In jumatatea superioara a acestui complex se gasesc trei nivele de bentonite.

Complexul mediu - este alcatuit din marne, tufuri, gipsuri, gresii si prezinta intercalatii de bentonite. In baza are un nivel de tuf, pe alocuri bentonitizat, peste care stau alternante de marne cu gipsuri. In cadrul acestui complex se afla si nivelul de bentonite care afloreaza pe versantul stang al vaii Cremenea.

Complexul superior - este constituit dintr-o suita de depozite pelitice, cu grosimi ce variaza intre 250 - 500 m, alcatuite din gresii si marne pe o grosime de 150 m, urmate de o alternanta de marne gipsifere de cca. 270 m. Seria acestor depozite se incheie cu un nivel de marne rosii cu intercalatii de nisip.

Badenianul in zona Slanic cuprinde urmatoarele orizonturi :

orizontul tufurilor zeolitice si al marnelor cu globigerine, se dezvolta in aflorimentul de la Piatra Verde, unde datorita grosimii de 30 - 50m este exploatat in cariera;

orizontul cu gips si sare, in cadrul caruia s-au separat doua faciesuri litologice:

- faciesul iutitic, cu caracter fluvial, maritim si lagunar

- faciesul evaporitic-bituminos, cu caracter lagunar (cu gipsuri la baza);

orizontul cu brecii. Zacamantul de sare Slanic este acoperit de o brecie sedimentara, denumita brecia sarii. Acest nivel marno-nisipos, cenusiu este lipsit de stratificatie si uneori este acoperit fie de o brecie ce contine elemente de roci sedimentare, fie de o brecie ce contine elemente remaniate din depozitele paleogene;

orizontul marnos cuprinde marne cu Spirialis, uneori cu intercalatii foarte subtiri de gipsuri si calcare silicifiate. Marnele cu Spirialis reprezinta ultimele strate ale badenianului. Ele se dezvolta in facies marnos cu intercalatii foarte subtiri de gresii.

Din punct de vedere tectonic, depozitele din cuprinsul perimetrului sunt cantonate intr-un mare sinclinal miocen (sinclinalul Slanic), fiind situate in partea nordica, peste formatiunile paleogene ale pintenului de Homoraciu.

Sarea, care apare in mijlocul sinclinalulu, prezinta grosimi de pana la 400 m, fiind intens cutata, dominata de presiuni care s-au manifestat pe directia pintenului Homoraciu.

Falia Slanic imparte zacamantul in doua compartimente: compartimentul vestic mai extins si compartimentul estic mai restrans si cazut fata de primul.

In zona central - nordica a zacamantului se observa o tendinta de diapirism a sarii, aceasta reusind sa strapunga depozitele acoperitoare badenian superioare, datorita presiunii laterale la care a fost supus zacamantul.

Modul de formare a zacamantului de sare de la Slanic Prahova indica existenta unui golf, format probabil in perioada de regresiune a marii flisului, unde in conditiile unui climat foarte uscat, din apele suprasaturate au precipitat succesiv sarurile.

Hidrogeologia la nivelul masivului de sare prezinta particularitatile impuse de proprietatile acvifere ale formatiunilor geologice acoperitoare, ale caror coeficienti de permeabilitate variaza intre 0,1 m/zi si 22m/zi.

Acestea sunt grupate astfel:

formatiuni cu acvifere permanente, reprezentate prin depozitele terasei raului Slanic si nivelul de pietrisuri din cadrul acoperisului sarii, care se alimenteaza din precipitatii atmosferice si se evidentiaza printr-o serie de izvoare si puturi;

formatiuni cu acumulari acvifere sezoniere constituite din depozite aluviale in care se gasesc frecvente si intense alunecari de teren;

formatiuni lipsite de acumulari acvifere apartinand sisturilor disodilice si miocenului inferior si mediu cu nivele nesemnificative de roci permeabile. Din punct de vedere al regimului hidrogeologic si hidrogeodinamic, formatiunile geologice din perimetrul zacamantului se incadreaza in doua zone distincte, in functie de nivelul local de eroziune:

sub baza locala de eroziune (Valea Slanic, cota +390m), unde apele de la contactul steril-sare sunt saturate cu NaCl;

deasupra bazei locale de eroziune, unde apele ajung la spinarea sarii nesaturate si genereaza o dizolvare activa.

Circulatia apelor de infiltratie si prezenta lor in subteran sunt favorizate de:

fisuri in zonele interne ale masivului de sare;

fracturi deschise;

santuri de dizolvare in acoperisul masivului de sare;

zone depresionare situate in acoperisul sarii.

Debitele infiltratiilor masurate in lucrarile subterane variaza in limite largi, cuprinse intre

l-13 l/h. Circulatia apelor de infiltratie a putut fi cunoscuta prin utilizarea trasorilor chimici si radioactivi.

Sarea gema din zacamantul de la Slanic Prahova se caracterizeaza prin puritatea foarte buna in zona centrala. In partea estica si centrala sarea este impura. Din punct de vedere mineralogic si petrografic, sarea de Slanic este formata din halit 90 % si subordonat anhidrit, gips, kieserit si impuritati argiloase. Sarea este in general alba, cu intercalatii de sare alb-cenusie si sare negricioasa. Textura sarii este masiva compacta.

Din analizele chimice rezulta ca sarea de la Slanic Prahova contine intre 74,46 - 99,94 % NaCl si 0,01 - 24,07 % material insolubil.

3.Caracteristicile geomecanice ale sarii de la Slanic Prahova

Pentru salina Slanic, in decursul timpului au fost realizate multe incercari pentru determinarea caracteristicilor geomecanice ale sarii, incepand cu cele ale prof. M. Stamatiu [37], [38] si continuand cu cele realizate de catre ICEMIN Bucuresti [45], Universitatea din Petrosani [8], [11], [16], [17], [44] si I.C.P.M.SA. Cluj-Napoca [46].

Incercarile realizate de prof. M.Stamatiu pe esantioane sub forma cubica cu latura de 10 cm, cu greu pot fi luate in considerare, deoarece valorile obtinute sunt cu aproximativ 80% mai mari decat valorile obtinute pe esantioane standardizate (cilindrii cu d=h=42 m).

Celelalte valori prezentate in tabel 1, cu mici exceptii, sunt cuprinse intr-un diapazon de eroare admis.

Pentru a avea date de calcul cat mai reale, in ultima rubrica a tabelului 1, s-au sintetizat valorile medii completate si acceptate de autorii lucrarii, ca valori viabile pentru proiectare si verificare a stabilitatii structurilor subterane.

Tabel 1. Caracteristicile geomecanice medii ale sarii de la Slanic-Prahova

Pe langa incercarile clasice prezentate in tabel 1 pentru sarea de Slanic au fost realizate si incercari reologice [16], [40], [3]. Incercarile au fost efectuate pe esantioane cilindrice cu d = 42 mm si cu , rezultatele obtinute fiind prezentate in tabel 2. Datele cunoscute din incercarile de laborator au fost: si E = 4100 MPa.

Esantioanele de sare au fost supuse la diferite grade de solicitare fig.6; 7; 8.

Din cele trei reprezentari grafice se poate concluziona ca sarea de la Slanic este caracterizata de toate cele trei stari ale fluajului si anume:

Zona I de stabilitate se extinde pentru grade de solicitare ;

Zona a II-a de stabilitate relativa;

Zona a III-a de instabilitate .

Se concluzioneaza ca, pentru ca elementele de rezistenta sa aiba stabilitate pe durate de timp nelimitate, ele nu pot fi incarcate cu o solicitare mai mare de .

Tabel 2. Parametrii reologici pentru zacamantul de sare Slanic

4.Adancimea maxima de exploatare

Pentru stabilirea adancimii maxime de exploatare in cazul salinei Slanic, unde sarea are si , adancimea teoretica va fi: 1095m.

Pentru un coeficient de siguranta n = 3,5 adancimea practica de exploatare va fi :

Din relatia 2.1, stabilita de R.Fenner , pentru sarea de la Slanic cu:, , m = si pentru = 45^o , rezulta: H = 305m.

Cele doua procedee de calcul, ne conduc la rezultate foarte apropiate din punct de vedere tehnic, si care confirma faptul ca, adancimea de 300 m - pentru sarea de Slanic - este o adancime de exploatare care, daca este depasita, va ridica probleme destul de serioase din punct de vedere al stabilitatii.

Din studiul profilului longitudinal, rezulta ca actualul oriz.XI - mina Cantacuzino - care se gaseste in exploatare, are o adancime fata de suprafata de aproximativ 260 m. Vatra minei Unirea luata in considerare in prezenta lucrare se gaseste la adancimea de aproximativ 236 m, iar oriz.XIV al minei Cantacuzino - proiectat pentru exploatare in viitor- va atinge adancimea de aproximativ 290 m fata de suprafata.

Se concluzioneaza ca in orice situatie, excavatiile subterane se vor gasi in domeniul elastic de comportare, adica in conditii de stabilitate.

5.Verificarea stabilitatii camerelor, a pilierilor si a planseelor-mina Unirea

5.1.Verificarea stabilitatii camerelor trapezo-dreptunghiulare

5.1.1.Verificarea deschiderii camerelor

Dupa Procedeul W.Ritter

Pornind de la relatia 2.2 si luand in considerare caracteristicile geomecanice ale sarii de la Slanic (tabel 1) la un coeficient de siguranta n = 5, rezulta:

Cum, la Slanic, camerele trapezoidale au deschideri la tavan d = 10m, iar latimea la vatra este D = 32m, rezulta ca din acest punct de vedere camerele trapezo-dreptunghiulare sunt stabile.

Din relatia 2.3 pentru deschideri ale camerelor d = 1032m rezulta coeficientii de siguranta n = (268), care arata o stabilitate foarte buna a acestor camere.

Dupa Procedeul M.M.Protodiakonov

Aplicand relatiile lui Protodiakonov rezulta ca deschiderea maxima admisibila calculata cu acest procedeu este mai mare decat in cazul aplicarii procedeului W.Ritter si, in consecinta, stabilitatea este asigurata.

De altfel, conform relatiei 2.5 se obtin coeficientii de siguranta n = (3611), corespunzatori semideschiderii camerelor a = (516), mult mai mari decat dupa procedeul W.Ritter.

5.1.2.Verificarea lungimii camerelor

Din relatia 2.6, pentru caracteristicile sarii de la Slanic la un coeficient de siguranta n = 5, rezulta ca pentru orice valoare a lui d<43,8 m, lungimea camerelor poate fi infinita.

Daca in relatia 2.7 se introduc d = max.32m, si caracteristicile geomecanice ale sarii de la Slanic (v.tabel 1) se obtine n =6,8.

5.1.3.Verificarea inaltimii camerelor

Pornind de la ecuatia 2.8 (Ipoteza I), in care introducand , n = 6,66, D = L_c = 32m, , d = 10m, h₁ = 19m, = 10 (v. tabel 1) se ajunge la:

Inlocuind:

h = x - 88,3, rezulta:

, care este de forma: .

Deoarece:

Acesta este cazul ireductibil si in consecinta:

, unde: = arccos, si

Efectuand calculele , rezulta:

x = 143,37m

de unde: h = 55m

Cum aceste camere au inaltimea verticala a peretilor de h=35 m, rezulta ca ele vor fi stabile la un coeficient de siguranta n = 6,66.

Pentru a determina coeficientul de siguranta corespunzator inaltimii reale ale acestor camere h = 35m, se folosesc relatiile 2.9, 2.10 (Ipoteza I).

Din 2.9 rezulta: A = 2,68 si B = 109,17, iar din 2.10 se obtine: n = 9,2.

In cazul celei de a doua Ipoteze, pornind de la relatia 2.13, cu aceleasi date de intrare ca si in cazul primei ipoteze, cat si pentru: pentru n = 6,66; ; v = 16,45, rezulta:

Inlocuind pe h = x - 87,78, se obtine:

Prin rezolvare,conform metodei aplicate la prima Ipoteza, rezulta:

x = 137,8 respectiv h 50m

De aici rezulta inaltimea peretilor verticali H = 50 -19 = 31m < 35m.

Si in cazul acestei ipoteze, stabilitatea camerelor se poate admite ca este satisfacuta la un coeficient de siguranta n = 6 pentru care h = 58m, iar H = 58-19 = 39m.

Pentru a determina coeficientul de siguranta corespunzator inaltimii reale ale acestor camere (in aceasta Ipoteza h = 54m este inaltimea totala a camerei), din relatia 2.14 rezulta: A = 7,33 si B = 84,66, iar din 2.15 se obtine: n = 6,2.

5.2.Verificarea stabilitatii pilierilor

Asa cum rezulta din fig.3 pilierii minei Unirea pot fi grupati in doua categorii si anume:

pilierul central nr.1, cu latimea de aproximativ 112 m, - cel mai mare - si pilierii marginali 2,3, 8 si 9 cu latimi de aproximativ L_p = 44m.

In consecinta, calculele vor fi efectuate pentru cazul cel mai nefavorabil si anume pentru pilierii 2,3,8 si 9 considerand: inaltimea pilierilor I_p = I_c = 54 m; latimea camerelor si

adancimea de la suprafata pana la tavanul camerelor (formata din aproximativ 160 m sare si 24 m roci acoperitoare).

Pentru verificarea dimensiunilor pilierilor, se aplica urmatoarele procedee si anume:

Dupa Procedeul V.V.Sokolovsky-K.V.Ruppeneit

Conform acestui procedeu, din relatia 2.42, valabila pentru pilierii dreptunghiulari, cunoscandu-se:

, C_m = 65 daN/cm² = 6,5 MPa, (se stabileste, in conformitate cu infasuratoarea cicloidala - dupa K.V.Ruppeneit,- care, pentru sarea de Slanic, este prezentata in fig.9), iar din diagrama din fig. 2.8 rezulta se obtine:

Fig.9. Infasuratoarea cicloida dupa K.V. Ruppeneit pentru sarea de Slanic-Prahova

In conformitate cu relatia 2.44, tensiunea efectiva care actioneaza asupra pilierului va fi:

In consecinta, conform cu relatiilor 2.45 si 2.46, rezulta: si .

In conformitate cu datele prezentate in tabel 2.2., pilierii sunt stabili pentru o durata mai mare de 20 de ani.

Dupa Procedeul K.V.Ruppeneit

Se calculeaza coeficientul de siguranta din relatia 2.46, unde se obtine din 2.49, iar din 2.50.

Cu datele de intrare: ( deci este un pilier ingust), = 0,523rad., , = 1,4MPa,si a = L_p/2 =22m din relatia 2.48 rezulta:

Din relatia 2.49 rezulta:

Cum intre minele Principatele Unite si Unirea a fost lasat un planseu cu o grosime de Hp=28 m, cu rolul de a prelua solicitarile create de greutatea sarii si a rocilor de deasupra, cat si solicitarile create prin exploatarea minelor vechi, asupra pilierilor de la mina Unirea va actiona greutatea sarii din planseu, la care se adauga greutatea proprie a pilierului.

In consecinta, din relatia 2.50, rezulta:

=

Asadar, din 2.51 se determina = 0,13, iar din 2.52: n = 7,6.

Comparand aceste valori cu cele din tabel 2.2, rezulta ca acest pilier prezinta o stabilitate pentru o durata mai mare de 20 de ani.

Ca si in Procedeul V.V.Sokolovsky-K.V.Ruppeneit rezulta ca pilierii sunt stabili, dispunand de o mare rezerva de rezistenta.

5.3.Verificarea stabilitatii planseului

In cazul minei Unirea, planseul care trebuie verificat este cel de protectie dintre minele Principatele Unite si Unirea a carui grosime este de h_p = 28m, (fig.3).

Se asimileaza planseul cu o placa dreptunghiulara incastrata pe contur si incarcata suplimentar cu greutatea sarii si a rocilor acoperitoare pana la suprafata. Luand in considerare, ca puncte de sprijin, deschiderile la tavan ale camerelor, care sunt = L_c = 10m, se calculeaza incarcarea suplimentara asupra planseului cu relatia 2.62 pentru un coeficient de siguranta n = 4 si inlocuind valorile lui si din tabel 1, rezulta:

Grosimea minima de planseu pentru cazul placilor incastrate si incarcate suplimentar se stabileste cu relatia 2.60, unde B = 2,21 (v.tabel 2.4) si a = 1,3.

Inlocuind, rezulta:

Aceasta valoare fiind mult mai mica decat grosimea reala a planseului, rezulta ca planseul va fi stabil. Deoarece coeficientul de siguranta luat in calcul n>3, in conformitate cu tabel 2.5, durata de stabilitate a planseului este mai mare de 70 de ani.

In cazul cand se considera ca puncte de sprijin pentru planseu deschiderea maxima a camerei, adica L_c=33 m , si mentinand datele anterioare se obtine: 0,0428MPa si h_p = 24,6 m.

Si in acest caz extrem, planseul ramane stabil.

Pentru determinarea exacta a coeficientului de siguranta, corespunzator grosimii reale a planseului h_p = 28m, se utilizeaza relatiile 2.63 si 2.64, pentru aceleasi date de intrare folosite mai sus.

In cazul cand = L_c = 10m, rezulta: C = 597,33 si D = 32034,59 de unde se obtine n = 49,5.

Pentru = L_c = 33m, rezulta: C = 54,85 si D = 270,12 de unde se obtine n = 4,5.

6.Verificarea stabilitatii minelor clopot Ocna Veche din Deal si Ocna Veche din Vale

Dimensiunile (fig.2 si 3) celor doua mine sub forma de clopot sunt:

Ocna Veche din Deal: h=80m si D=68m

Ocna Veche din Vale: h=145m si D=75m

In scopul aprecierii stabilitatii acestora, este necesar sa se verifice inaltimea si diametrul lor, verificare care poate fi realizata in doua ipoteze de calcul:

Ipoteza I

Pornind de la relatia 2.24 si inlocuind cu datele din tabel 1., pentru si pentru diferite valori ale coeficientului de siguranta, se obtin:

- n = 2; u = 33,3; v = 54,76, rezulta: h = 195m si D = 225m;

- n = 2,5; u = 26,6; v = 43,8, rezulta: h = 156m si D = 180m;

- n = 3; u = 22,2; v = 36,5, rezulta: h = 130m si D = 150m;

- n = 4; u = 16,7; v = 27,38 rezulta: h = 96m si D = 111m.

In cazul aplicarii acestei ipoteze de calcul, care este cea mai verosimila, trebuie sa se accepte urmatorii coeficienti de siguranta:

Pentru Ocna Veche din Deal: n = 4 deoarece h_calc = 96 m > h_real = 80 m

Pentru Ocna Veche din Vale: n = 2,5 deoarece h_calc = 156 m > h_real = 145 m

In vederea aprecierii exacte a coeficientului de siguranta se aplica relatiile 2.25 si 2.26 astfel:

Pentru Ocna Veche din Deal cu h=80m, D=68m si caracteristicile geomecanice din tabel 1 din 2.25 rezulta: A = 27,68 si B = 224,48, iar din 2.26 se obtine: n = 6,5.

Pentru Ocna Veche din Vale cu h=145m, D=75m si aceleasi caracteristici geomecanice din 2.25 rezulta: A = 41,24 si B = 278,84, iar din 2.26 se obtine: n = 5,9.

Ipoteza a II-a

In cazul acestei ipoteze, aplicand relatia 2.28 pentru aceleasi date ca si in cazul primei ipoteze si pentru diferiti coeficienti de siguranta, se obtin:

- n = 1,5; u = 44,4; v = 73 rezulta: h = 177m si D = 204m;

- n = 2; u = 33,3; v = 54,76 rezulta: h = 132m si D = 152m;

- n = 2,5 u = 26,6; v = 43,8 rezulta: h = 106m si D = 122m;

- n = 3; u = 22,2; v = 36,51 rezulta: h = 88m si D = 101m.

Conform acestei ipoteze pot fi acceptati urmatorii coeficienti de siguranta:

Pentru Ocna Veche din Deal: n 3 deoarece h_calc = 88 m > h_real = 80 m

Pentru Ocna Veche din Vale: n 1,5 deoarece h_calc = 177 m > h_real =145 m

In vederea aprecierii exacte a coeficientului de siguranta se aplica relatiile 2.29 si 2.30 astfel:

Pentru Ocna Veche din Deal cu h=80m, D=68m si caracteristicile geomecanice din tabel 1 din 2.29 rezulta: A = 13,84 si B = 89,17, iar din 2.30 se obtine: n = 4,8.

Pentru Ocna Veche din Vale cu h=145m, D=75m si aceleasi caracteristici geomecanice din 2.29 rezulta: A = 20,62 si B = 120,46, iar din 2.30 se obtine: n = 4,

In cazul ambelor ipoteze, pentru coeficientii de siguranta specificati, camerele clopot de la Slanic sunt stabile.

Concluzii finale

Asa cum rezulta din cele prezentate, salina Slanic este una din cele mai mari saline din Romania, atat ca extindere pe orizontala, cat si pe verticala.

Din punct de vedere al extinderii pe verticala nici mina Cantacuzino si nici complexul Unirea nu au depasit adancimea limita a zonei deformatiilor elastice.

Mina Unirea prezinta siguranta si stabilitate, daca nu intervin influentele unor factori exteriori cum ar fi umiditatea, distrugerea pilierilor sau a planseelor, aparitia de fisuri majore etc.