MONITORIZAREA FENOMENULUI DE INSTABILITATE LA SALINA COCENESTI - VALCEA -

Literatura de specialitate [6], [13], [27] prezinta o multitudine de tehnici si tehnologii pentru monitorizarea fenomenelor geomecanice - stari de tensiuni, deformatii, deplasari, fisuri, etc.

Selectarea tehnicilor si tehnologiilor de monitorizare se face functie de o serie de parametrii printre care:

fiabilitatea masuratorilor;

timpul necesar de monitorizare;

caracteristicile instrumentatiei de masurare si rezistenta ei la factorii din saline;

modul de folosire si deciziile care pot fi luate in urma monitorizarii.

Unul din cele mai simple sisteme de monitorizare, se refera la modul de dezvoltare a fisurilor din pilieri si planseu si este prezentat in figura 6.1.

Rigleta este confectionata din lemn de esenta tare - in prealabil fiert in ulei - si are cu aproximatie dimensiunile din figura.

Prinderea in masivul de sare a celor doua parti ale rigletei -de cele doua parti ale fisurii- se face cu suruburi de lemn pentru gauri cu Ф = 10 mm.

Fig. 6.1. Rigleta pentru masurarea grosimii fisurii

Verificarea distantei - variatia deschiderii fisurii - se face saptamanal, zilnic, etc., functie de intensitatea de miscare. Pentru protectie, rigleta se acopera cu o cutie metalica. Variatia fata de un reper zero se face cu un subler si se noteaza intr-un registru.

Sistemul este frecvent folosit in minele de sare fiind simplu, eficient si durabil.

Un sistem ceva mai perfectionat i-l reprezinta extensometrul cu repere materializate, figura 6.2. Aparatul a fost conceput pentru masurarea deformatiilor suferite de piese de otel supuse la solicitari insa, el poate fi folosit pentru masurarea variatiei gradului de fisurare sau pentru masurarea deformatiilor suferite de pilierii supusi la o stare de solicitare.

In figura 6.2 se da schema extensometrului mecanic tip PFENDER fabricat de firma Mohr si Federhaff (Germania) care, la ora actuala este cel mai utilizat extensometru cu repere materializate.

Baza de masurare a aparatului poate fi de 20, 40, 60, si 100 mm si este delimitata prin bile de otel (figura 6.2) fixate pe piesa de cercetat cu ajutorul unui dispozitiv livrat de firma odata cu aparatul.

Fig. 6.2. Extensometru mecanic

Extensometrul se compune din: corpul c, piciorul fix a, piciorul mobil b, - ce face corp comun cu parghia p, - ceasul comparator d si parghia de blocare f.

Asezand, pe cele doua bile fixate, la distanta l_o, pe piesa, cele doua picioare ale aparatului, se citeste pozitia acului indicator corespunzatoare starii initiale. Dupa ce piesa a fost solicitata, operatia se repeta - la diferite intervale de timp - citind variatia distantei dintre repere, deci deformatia pe directia ce trece prin centrul celor doua bile.

Un astfel de dispozitiv a fost folosit de catre un colectiv de cadre didactice de la Universitatea Petrosani, pentru masurarea starii de tensiune a masivului la Suior.

In acest caz, reperele au fost inlocuite cu stifturi de alama introduse in gaurile din masiv si fixate de masiv cu ciment dentar. Sigur ca, aparatul poate fi folosit atat pentru masurarea deschiderii fisurilor, cat si pentru variatia starii de tensiune in pilieri.

Pentru monitorizarea unui orizont sau a unei mine - salina - poate fi folosit un sistem de monitorizare microseismica, cum este sistemul HIPERION.

Sistemul se bazeaza pe o retea de geofoane introduse in subteran, legate la o retea de calcul si de ascultare a zgomotelor produse de roca sau substanta minerala utila supusa la o stare de tensiune, figura 6.3.

Fig. 6.3. Reprezentarea schematica a sistemului de monitorizare microseismica

Un alt sistem de monitorizare complexa poate fi realizat cu aparate care functioneaza pe principiul tensometriei electrice sau pe principiul coardelor vibrante.

In primul caz, in interiorul pilierilor se introduc dinamometre care functioneaza pe principiul tensometriei electrice.

Acest principiu se bazeaza pe variatia rezistentei electrice a unui fir de nichel, constantan, etc., atunci cand variaza lungimea respectiv sectiunea acesteia conform relatiei:

- rezistivitatea;

- variatia lungimii;

- variatia sectiunii.

Aceasta variatie a lungimii respectiv a sectiunii firului - ca o consecinta a modificarii starii de tensiune - poate fi citita la o punte tensometrica, care la randul ei poate fi legata la una sau mai multe cutii de comutare.

In cel de-al doilea caz, pentru masurarea variatiei starii de tensiune pot fi folosite aparate electrice cu coarde vibrante, de diferite tipuri constructive cum este sistemul MAIHAK. Aceste tipuri de aparate, figura 6.4 se bazeaza pe variatia frecventei unei coarde de otel in functie de tensiunea de intindere a acesteia si se stabileste cu relatia:

f - frecventa proprie;

L - lungimea coardei;

p - tensiunea mecanica de intindere;

d - unitatea de masa a coardei.

Fig. 6.4. Schema de principiu a aparatului de masurat presiuni ale rocilor prin intinderea unei coarde de tip MDS 3, constructie Schafer - Maihak.

1 - aparat de receptie; 2 - aparat de tensiune a valorilor masurate; 3 - electromagnet; 4 - coarda de otel; 5 - cutie de masurat; 6 - suprafata obiectului de incercat.

Cu ajutorul acestor aparate se pot masura atat deformatii elastice cat si deformatii pseudoplastice, pot fi masurate deplasarile de roci cat si variatii ale gradului de fisurare. Ultimele sisteme prezentate sunt complexe, au o valoare comerciala mare si necesita personal de specialitate.

Pentru cazul salinei Cocenesti - Valcea, unde pana in prezent nu au fost semnalate probleme deosebite - cu exceptia unor fisuri - propunem:

in procesul de perforare-puscare sa se foloseasca delimitarea pilierilor prin havare, sau puscarea de netezire, pentru a evita formarea de fisuri suplimentare care conduc la micsorarea capacitatii portante a pilierilor.

Urmarirea - monitorizarea - gradului de fisurare cu ajutorul unor riglete de lemn, urmand ca in faza urmatoare sa se achizitioneze un extensometru mecanic sau alte tipuri asemanatoare de aparate care au o precizie superioara fata de rigletele de lemn.