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 Pmax в выработке-емкости на уровне башмака основной обсадной колонны на коэффициент надежности 1,05, где Pmax определяют по формуле
определяется делением максимального допустимого давления Pmax в выработке-емкости на уровне башмака основной обсадной колонны на коэффициент надежности 1,05, где Pmax определяют по формуле
, (А.1)где γf - 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;
Pг.д - 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 геологическим строением массива по формуле
, (А.2)где ρri - плотность i-й горной породы, кг/м3;
g - ускорение свободного падения;g =9,81 м/с2;
hi - мощность i-го слоя горной породы, м;
б) экспериментальных исследований в открытом стволе скважины с применением технологии микрогидроразрыва до начала строительства выработки-емкости;
в) анализа наблюдений и испытаний на ранее построенных подземных сооружениях в пределах той же геологической формации.
А.8 Минимальное эксплуатационное давление в подземном резервуаре определяют исходя из следующих критериев устойчивости:
а) для бесшахтных резервуаров в каменной соли:
- область запредельных деформаций (ОЗД) в окрестности выработки-емкости не превышает размера охранного целика и не достигает башмака основной обсадной колонны, совпадающей с областью обобщенного растяжения;
- конвергенция выработки-емкости за весь срок эксплуатации не превышает 10%.
Под термином "область запредельных деформаций" понимают область породного массива, в пределах которой напряженное состояние не удовлетворяет условиям предельного состояния, определяемого паспортом прочности горных пород;
б) для бесшахтных резервуаров в многолетнемерзлых породах:
- размер области чрезмерных деформаций по нормали к контуру выработки в окрестности ее кровли не должен превышать Ω [см. формулу (А.4)];
- значение оседаний поверхности не превышает 0,025h (где h - глубина башмака основной обсадной колонны);
- зона растягивающих напряжений на контуре выработки не должна превышать Ω.
Под термином "чрезмерная деформация" подразумевается суммарная составляющая компонентов деформаций по характеру деформирования вмещающих горных пород, превышающая 20%, т.е.
 | |
| 227 × 25 пикс. Открыть в новом окне | |
где 
- упругая деформация, д. е;
- упругая деформация, д. е;
- пластическая деформация, д. е;εcreep - деформация ползучести, д. е.
Параметр Ω определяется выражением
, (А.4)где Н - глубина заложения башмака основной обсадной колонны, м;
R - максимальный полупролет выработки (радиус), м;
h - высота выработки, м.