Met Noi de Expl a Sarii in Sol Oc Mari

59
   1 EVALUAREA ZACAMANTULUI OCNELE MARI ............................................................ 3  1.1. , A ................................................ ................. 3 1.2. A Ş ĂĂ ............................................................. .............................. 6 1.3. A Ă A ĂĂ .............................................................................................. 7 1.4. AŢ AŞ ĂĂ ............................................................................... 9 1.5. AŢ Ş ĂĂ................................................................................. 10 1.6. A AA AŞ ...................................................................................................... 10 2. ELEMENTE SEMNIFICATIVE REZULTATE DIN ACTIVITATEA DE EXPLOATARE . 11  2.1. Ş AA ........................................................................ 11 2.2. AA AA ...................................................................... 12 2.2.1. Aă ţ ş ţă ............................................... .. 13 2.2.2. ţ ş .................................................................................................................................................. 13 ). şăţ  ..................................................................................................................... 13 ).   .............................................................................................................................. 14 ). ă ă  ................................................................................................. 16 ). ă  .................................................. ................................... 17 ). ă  ................................................................................ 17 3. CAUZELE PRINCIPALE ALE EVENIMENTELOR PRODUSE ÎN PERIOADA DE EXPLOATARE I ALE ACCIDENTELOR ULTERIOARE ................................................ 19  3.1. A ............................................................................................. 19 3.2. ŢA AAŢ .................................................................................................. 19 3.3. A AA Ă .............................................................................................. 20 3.4. A Ş A.................................................... ..................... 21 3.5. AAAA AAA A A A ......................................................... 23 ...  ............................................................................................................... 23

description

sare

Transcript of Met Noi de Expl a Sarii in Sol Oc Mari

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    CUPRINS

    1 EVALUAREA ZACAMANTULUI OCNELE MARI ............................................................ 3

    1.1. ELEMENTE DE GEOLOGIE, GEOMORFOLOGIE SI TECTONICA ................................................................. 3

    1.2. FORMA I DIMENSIUNILE ZCMNTULUI ........................................................................................... 6

    1.3. STRUCTURA INTERN A ZCMNTULUI .............................................................................................. 7

    1.4. FORMAIUNILE DIN ACOPERIUL ZCMNTULUI ............................................................................... 9

    1.5. FORMAIUNILE DIN CULCUUL ZCMNTULUI................................................................................. 10

    1.6. GRADUL ACTUAL DE CUNOATERE ...................................................................................................... 10

    2. ELEMENTE SEMNIFICATIVE REZULTATE DIN ACTIVITATEA DE EXPLOATARE . 11

    2.1. CMPURI DE SONDE I TEHNOLOGII DE EXPLOATARE ........................................................................ 11

    2.2. EVENIMENTE PRODUSE N PERIOADA DE EXPLOATARE ...................................................................... 12

    2.2.1. Afectri ale instalaiilor i utilajelor tehnologice de la suprafa ................................................. 13

    2.2.2. Evenimente legate de construcia sondelor i de procesele care au avut loc n golurile de

    dizolvare .................................................................................................................................................. 13

    a). Pierderea etaneitii ..................................................................................................................... 13

    b). Unirea sondelor .............................................................................................................................. 14

    c). Dizolvri necontrolate pe vertical ................................................................................................. 16

    d). Evenimente legate de fisurarea hidraulic ..................................................................................... 17

    e). Aspecte legate de controlul activ al dizolvrii ................................................................................ 17

    3. CAUZELE PRINCIPALE ALE EVENIMENTELOR PRODUSE N PERIOADA DE EXPLOATARE I ALE ACCIDENTELOR ULTERIOARE ................................................ 19

    3.1. EFECTELE FENOMENELOR DE DIAPIRISM ............................................................................................. 19

    3.2. PREZENA INTERCALAIILOR STERILE .................................................................................................. 19

    3.3. TEHNOLOGIA DE EXLOATARE FOLOSIT .............................................................................................. 20

    3.4. FORMA I DIMENSIUNILE GOLURILOR DE DIZOLVARE ......................................................................... 21

    3.5. CARACTERIZAREA CALITATIVA A SUBSTANTEI MINERALE UTILE ......................................................... 23

    3.5.1. Compozitia mineralogica ............................................................................................................... 23

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    3. 5.2. Compozitia chimica ....................................................................................................................... 24

    3. 6. CARACTERISTICILE FIZICO-MECANICE ALE SARII GEME DE LA OCNELE MARI ..................................... 24

    3.7. CONDITII TEHNICO-ECONOMICE DE EXPLOATARE PREPARARE SI VALORIFICARE .............................. 26

    3.8. METODE DE EXPLOATARE .................................................................................................................... 27

    4. ESTIMAREA STABILITATII ......................................................................................... 31

    5. DESCRIEREA DETALIATA A ZONEI DE AMPLASARE A FORAJELOR ................. 32

    6. PROIECTAREA FORAJULUI DIRIJAT ..................................................................... 52

    6.1. ALEGEREA LOCAIEI OPTIME ............................................................................................................... 52

    6.2. OPERAII PREGTITOARE ..................................................................................................................... 53

    6.3. FORAREA I CONSTRUCIA FORAJULUI EXPERIMENTAL ...................................................................... 54

    7. PROIECTAREA FORAJULUI VERTICAL ................................................................. 56

    7.1. AMPLASAREA I ADNCIMEA FORAJELOR ........................................................................................... 56

    7.2. AMENAJAREA PLATFORMELOR DE LUCRU I A DRUMURILOR DE ACCES ............................................ 56

    7.3. FORAREA I CONSTRUCIA FORAJULUI VERTICAL ................................................................................ 57

    BLIOGRAFIE ..................................................................................................................... 59

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    1 EVALUAREA ZACAMANTULUI OCNELE MARI

    1.1. ELEMENTE DE GEOLOGIE, GEOMORFOLOGIE SI TECTONICA

    Zmntul de sare este cantonat n formaiuni ce aparin Depresiunii Getice, unitatea cea mai extern a Carpailor Meridionali. Ea a aprut n urma micrilor laramice care au dus la formarea lanului muntos Alpino-Carpato-Himalayan i s-a individualizat ca o depresiune premontan cu rol de avanfos. Aceasta s-a meninut ca atare n timpul Paleogenului i Neogenului.

    Zona n care au fost amplasate principalele lucrri de exploatare a srii se afl n partea central a zcmntului i ocup o suprafaa de circa 12 km2 (8 km lungime i 1.5 km lime). Formaiunile paleogene apar la zi pe rama nordic a Depresiunii Getice iar n zona zcmntului de sare se afund treptat sub depozitele neogene, fiind interceptate n forajul 610 Govora, la adncimea de 1480 m. Zcmntul de sare ocup flancul nordic al anticlinalului Ocnele Mari Govora cu orientare ENE-VSV. Acesta este un anticlinal deschis, formaiunile geologice din alctuirea sa fiind traversate de vile care intr n componena reelei hidrografice. Pe aceste vi apar depozite de roci neogene care nglobeaz zcmntul de sare i mai ales cele din imediata apropiere a culcuului srii i cele din acoperi.

    Alctuirea geologic a formaiunilor neogene se prezint astfel:

    Aquitanian Burdigalian apare la zi n partea de nord a regiunii i are o arie restrns de rspndire n zona zcmntului de sare i este cunoscut din forajele de adncime medie.

    Trecerea de la Oligocenul superior, predominant marnos, se face treptat, n continuitate de sedimentare, spre o serie marnoas cu dou intercalaii de tufuri n baz considerate drept reper stratigrafic al limitei Oligocenului cu Aquitanian Burdigalian.

    Seria marnoas prezint uniformitate de facies i cuprinde marne negricioase cu filme de nisip fin albicios, nivele de gresii silicifiate, calcare glbui i nisipuri glbui spre partea superioar.

    Helveianul: n partea de nord a regiunii are caracter transgresiv peste conglomeratele eocene.

    n succesiune normal, n zona zcmntului de sare, este alctuit din argile roii glbui, nisipuri, marne i pietriuri.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    La partea superioar se ntlnete un orizont vrgat format din marne i nisipuri roii, marne cenuii i pietriuri cu intercalaii de nisipuri i argile roii.

    Badenianul este larg rspndit n regiune i apare la suprafa pe toat zona arealului cu sare fiind dispus transgresiv peste Helveian.

    Faciesul n care apare este similar cu cel din alte zone salifere de pe teritoriul Romniei de vrst badenian. La Ocnele Mari este reprezentat prin toate cele 4 orizonturi ale sale i anume:

    Orizontul tufurilor i marnelor cu globigerine

    Orizontul cu depozite de sare gem

    Orizontul isturilor cu radiolari

    Orizontul marnelor cu Spiralis

    Delimitarea acestor orizonturi s-a fcut pe criterii petrografice i micropaleontologice.

    Orizontul tufurilor i marnelor cu globigerine are o larg rspndire n zona Ocnele Mari n special n partea de est i sud a oraului. Tufurile vulcanice jaloneaz la suprafa axul anticlinalului Ocnele Mari Govora. Ele apar aproape continuu ncepnd din punctul Troianu i continu spre vest.

    Orizontul cu depozite de sare se prezint n facies lagunar fiind format din sare gem, gipsuri i marne negricioase cu cuiburi de anhidrit, uneori nisipuri fine. Asociat cu sarea apare n multe locuri, n special pe versantul stang al Prului Srat, de la Ocnele Mari pn la fosta min de sare din Ocnia, brecii de culoare negricioas cu miros de hidrocarburi, avnd elemente coluroase de gresii, marne cenuii, nisipoase, micafere. Astfel de zone au fost interceptate cu forajele n acoperiul srii, dar i n cuprinsul masivului de sare.

    Depozitele de gips au o apariie restrans, cunoscndu-se un afloriment pe partea dreapt a Vii Sortului de unde extrgeau deinuii, de la fostul penitenciar Ocnele Mari, buci de alabastru din care confecionau obiecte artizanale.

    Deasupra srii au fost interceptate cu forajele bancuri de gresii compacte, groase pn la 2-3 m, precum i lentile de anhidrit alb cu grosimea pn la 12 m.

    Orizontul isturilor cu radiolari i marnelor cu Spiralis apar deschise pe versanii Prului Srat i a fost traversat cu forajele de cercetare geologic.

    Sarmaianul este dispus transgresiv peste Badenian n nordul regiunii, iar n sud apare n continuitate de sedimentare.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    Depozitele sunt consituite din pietriuri, conglomerate cu intercalaii de nisipuri, cu trovani, marne cenuii fin nisipoase, micafere i marne istoase cu intercalaii centimetrice de nisipuri. La baza depozitelor sarmaiene apare un orizont cu intercalaii de isturi calcaroase alb-glbui ce se consider a fi un orizont reper ntre Badenian i Sarmaian.

    n perimetrul de la Ocnele Mari, depozitele sarmaiene ocup zonele mai nalte ale regiunii, n special n partea dinspre nord a Prului Srat.

    Pliocenul apare, n general, la sudul regiunii cu depozite salifere i prezint multe discontinuiti stratigrafice de amploare variabil. Depozitele pliocene sunt aproape orizontale i ascund sub ele ctre sud, o serie de cteva anticlinale i sinclinale aprute n avanfosa precarpatic la sfritul Miocenului.

    Cuaternarul este prezent n regiune ncepnd cu Paleoliticul, continund cu Neoliticul, pn n zilele noastre. n depozitele sale de teras i deluviale sunt adpostite importante situri arheologice care atest continuitatea comunitilor umane pe aceste meleaguri de-a lungul secolelor i mileniilor.

    Depresiunea Getic s-a individualizat ca unitate structural n urma micrilor moldavice din Sarmaianul inferior care au dus la nclecarea depozitelor depresiunii peste formaiunile Platformei Valahe, dup falia pericarpatic. Aceste micri au determinat apariia n avanfosa premontan a unui numr de cute anticlinale i sinclinale orientate E-V printre care i anticlinalul Ocnele Mari Govora care, fa de celelalte, se afl n partea de nord i este deschis.

    Anticlinalul Ocnele Mari Govora, pe al crui flanc nordic se afl zcmntul de sare, a suferit influene tectonice variate marcate de mpingerea srii din zona sinclinal i ngrmdirea ei ctre axul anticlinalului cu afectarea formaiunilor geologice din acoperi, n special n zona din apropierea axului anticlinalului.

    Acest femomen de diapirism este pus n eviden att prin forma i dimensiunile zcmntului, ct i prin prezena pe arii extinse a breciei srii, ct i existena microcutelor din sare.

    Micrile tectonice secundare au produs totodat falierea anticlinalului pe direcii transversale i diagonale. Zcmntul de sare este cuprins ntre falia Teiu, n partea de vest, falia Copcelu, n partea estic, falia Stoeneti, n partea de nord i falia Bisericii, n partea de sud.

    Descoperirile arheologice de pe raza localitii cum sunt cele de la Cosota, Ocnia, eica, Buda precum i din zonele apropiate (Valea Rii, Czneti) au pus n eviden prezena comunitilor umane pe aceste melaguri din timpuri strvechi ncepnd cu Paleoliticul

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    superior (40.000-10.000 .Hr.) i continund de-a lungul timpurilor, fr ntrerupere, pn n zilele noastre.

    Acestea au fost atrase de un cadru natural propice dezvoltrii economico-sociale dup cum urmeaz:

    Oraul Ocnele Mari, pe teritoriul cruia se afl zcmntul de sare, este situat la 11 km de Rmnicu Vlcea, pe drumul judeean Copcelu-Buneti. Fiind aezat pe paralela 45 latitudine nordic beneficiaz de o clim temperat influenat favorabil de morfologia regiunii, de reeaua hidrografic dens precum i de prezena n atmosfer a aerosolilor de NaCl.

    Localitatea este aezat ntr-o depresiune strjuit la nord i sud de dou culmi de deal, ce se unesc n partea de vest prin culmea Voree-Teiu, iar n partea de est se afl doi pinteni de deal care nchid depresiunea aproape n totalitate.

    Regiunea este situat n zona dealurilor subcarpatice cu altitudini pn la 600m.

    Apele pluviale de pe versani sunt colectate de Prul Srat care strbate zona de la vest la est i se vars n rul Olt. Acesta a servit secole de-a rndul pentru transportul principalelor resurse materiale ctre porturile dunrene i de aici n continuare ctre sudul i vestul Peninsulei Balcanice.

    Afluenii de pe ambele pri ale Prului Srat au spat n formaiunile geologice slab consistente ale Miocenului i au dat natere la vi adnci separate de creste de deal cu pante line, uneori abrupte, n funcie de natura petrografic a formaiunilor traversate.

    n general, n zonele n care n fundament se afl tuf vulcanic pereii vilor sunt foarte abrupi i au servit de-a lungul timpurilor ca locuri de refugiu i adpostire n cazul unor situaii deosebite.

    La Ocnele mari se ntlnesc i cteva lacuri cu ap dulce de mici dimensiuni dar i lacuri cu ap srat, unele din ele amenajate pentru bi i tratamente n afeciuni reumatismale. Efectul curativ al tratamentelor se datoreaz i aerosolilor de NaCl din atmosfer care ajut la revigorarea sistemului respirator. n zon apar o serie de izvoare naturale cu ap srat care nu influeneaz acviferele freatice de ap dulce ce constituie principala surs de ap potabil din zon.

    1.2. FORMA I DIMENSIUNILE ZCMNTULUI

    Zcmntul de sare de la Ocnele Mari este de form stratiform lenticular cu o lime de 3,5 km i o lungime cercetat pe aproximativ 7,5 km (anexele. 5, 6 i 7). El se afl n flancul nordic al anticlinalului Ocnele Mari-Govora i datorit proceselor geo-tectonice la care a fost supus ct i a plasticitii srii este afectat de fenomene de diapirism cu efecte

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    asupra formei i dimensiunilor sale; n urma acestor procese s-au produs ngrori locale ale srii, cu precdere ctre apexul anticlinalului, i subieri n apropierea sinclinalului. De asemenea au aprut, local, ngrmdiri ale srii n acoperi cu forme regulate ori sub form de domuri (vezi anexa 8). Pe crpturile aprute n formaiunile din acoperi ca urmare a fenomenului de diapirism au ptruns apele pluviale care au produs dizolvri locale formnd mici doline, chiuvete i plnii din care se alimenteaz izvoarele de saramur.

    n urma acestor procese s-au produs variaii mari ale grosimii srii care se ncadreaz n limite variind de la civa metri, n zonele de efilare, la 473m n F561. Grosimea medie a srii se situeaz ntre 250-300m.

    1.3. STRUCTURA INTERN A ZCMNTULUI

    Existena ai multor izvoare cu ap srat de-a lungul Prului Srat a atras interesul comunitilor umane nc din secolul I, II .Hr., care evaporau saramura n pahare din lut i obineau brichete de sare folosite pentru consumul propriu, dar i n scopuri comerciale.

    De la acest sistem simplu de obinere a srii s-a trecut treptat la tierea bolovanilor de sare direct din masiv, condiiile de zcmnt favoriznd aceste ndeletniciri. La vest de centrul oraului, sarea se afl la o adncime de 3-4m i cu secole n urm este posibil s fi aflorat n versantul stng al Prului Srat.

    Masivul de sare are form stratiform-lenticular i se afl n flancul nordic al anticlinalului Ocnele Mari-Govora. El este cantonat ntre orizontul tufurilor i marnelor cu Globigerine, n baz, i orizontul marnelor cu Spiralis n acoperi. Pe baza analizelor micropaleontologice s-a constatat c aparine Badenianului inferior.

    Grosimea srii variaz de la cia zeci de metri, n zonele de efilare situate n apropierea axului anticlinalului din partea de sud i a sinclinalului din partea de nord, la 450m n F354. Grosimea medie este de 250-300m (vezi anexa 7). Direcia zcmntului este aproximativ E-V i are o nclinare spre N cu valori cuprinse ntre 5-35 n funcie de poziia ocupat pe structura geologic.

    n treimea inferioar a zcmtului se ntlnesc 3-4 intercalaii sterile formate din marne nisipoase negricioase cu cuiburi de anhidrit, uneori nisipuri fine sau zone brecioase.

    Ctre zonele de efilare ale zcmntului numrul intercalaiilor sterile ajunge la 8-10. Grosimea intercalaiilor sterile variaz de la 1-2m la 25m. n zona central a zcmntului, grosimea cea mai mare o are intercalaia a III-a socotind de la baza zcmntului n sus. Grosimea total a intercalaiilor atinge n unele foraje 30-35m.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    Sarea se prezint sub forma unor alternane subiri de sare alb cu sare cenuiu-nchis sau negricioas. n cuprinsul zcmntului apar zone cu sare alb foarte curat, cu structur macrocristalin, din care se extrgea odinioar aa numitul ochi de sare care depea prin claritate cel mai pur cristal i era folosit la vindecarea bolilor de ochi i chiar la termometre.

    Spre culcuul zcmntului apare un banc de sare negricioas sau neagr cu grosimea de 2 25 m ce are o duritate mai mare dect restul srii.

    Structura srii este macroglanular cu cristale larg dezvoltate, compacte. n zona de efilare apar frecvente cuiburi de steril.

    O caracteristic a zcmntului o reprezint existena cuiburilor de anhidrit alb pe toat grosimea sa, inclusiv n cuprinsul intercalaiilor sterile i a formaiunilor de pe spinarea srii.

    Stratificaia ritmic a srii, caracterizat prin alternana de benzi de sare alb cu benzi de culoare mai nchis, permite observarea unui sistem de microcute de o deosebit frumusee.

    De remarcat c, n general, intercalaiile sterile din sare precum i formaiunile brecioase de pe spinarea srii prezint miros de hidrocarburi. Cu toate acestea, lucrrile miniere subterane nu au consemnat zone cu acumulri de gaze. Totui sonda 428 a luat foc n timpul forajului din cauza emanaiilor de gaze. De asemenea, la sonda 420 exist degajri de gaze care sunt combustile i creaz greuti n procesul de exploatare.

    Apariia gazelor n sondele de exploatare poate fi pus fie pe seama existenei unor pungi de gaze n interiorul zcmntului, fie pe seama unor scurgeri din profunzime pe zone de minim rezisten.

    Analizele microscopice au identificat n cadrul zcmntului urmtoarele minerale: halit (NaCl) n proporie de 94,5 %, anhidrit (CaSO4) asociat cu gips, kieserit i astrakanit n proporie de 1-5 %, kieserit [Mg(SO4)H2O] asociat cu anhidrit i astrakanit n proporie de pn la 2,5 %, schenit = picromerit [K2Mg(SO4)2*6H2O] n proporie de pn la 7 %. Cu totul sporadic mai apar minerale de astrakanit, glauberit, bischofit i polihalit.

    n zcmnt mai apar minerale argiloase sau crbunoase sub form de pulbere sau agregate fin granulare care ocup spaiile dintre cristalele de halit.

    Pe baza probelor sistematice colectate din forajele de explorare s-a stabilit urmtoarea variaie a coninutului n sruri:

    NaCl = 95,61 98,46 %

    CaSO4 = 0,42 2,35 %

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    Insolubil = 0,44 2,91 %

    Modul de prezentare a srii de la Ocnele Mari, structura sa intern i raporturile cu formaiunile nconjurtoare arat c zcmntul s-a format ntr-un bazin halogen alctuit dintr-o suit de golfuri i lagune care nu au avut o comunicaie direct cu bazinul marin i n condiiile unui climat arid.

    Bazinul halogen era alimentat din bazine intermediare n care se producea preconcentrarea apei marine; sarea alb corespunde unui climat arid, fr precipitaii i fr aport de material terigen de pe versani n timp ce sarea negricioas corespunde unui aport de material terigen. Procesul a fost ciclic i s-a desfurat cu o anumit ritmicitate.

    ntreruperea ciclului de depunere a srii s-a repetat n mai multe rnduri i s-a datorat unor schimbri climatice de mai lung durat, cu ploi abundente. Torenii formai n urma ploilor au transportat cantiti mari de material terigen de pe versani care, prin depunere n bazinul halogen, au dus la formarea intercalaiilor sterile.

    1.4. FORMAIUNILE DIN ACOPERIUL ZCMNTULUI

    Acestea sunt traversate, de la est la vest, ncepnd din punctul Gnjuleti pn la Ocnia, de vile situate pe partea stng a Prului Srat iar, de la Ocnia spre vest sunt traversate i de vile situate pe partea dreapt a acestuia.

    Contactul cu sarea al acestor formaiuni este neuniform datorit numeroaselor denivelri de pe spinarea srii (vezi anexele 5 i 8). n funcie de relief i de poziia srii pe structura geologic grosimea lor variaz n limite foarte largi, mergnd de la 5 10 m n zona Prului Srat i ajungnd la 955 m n F550 situat n partea de nord, n apropierea axului sinclinalului.

    Imediat deasupra srii apar formaiuni caracteristice orizontului salifer, avnd grosime de 15 30 m, consituite din marne fin nisipoase negricioase cu cuiburi de anhidrit, avnd caracter brecios i miros de hidrocarburi.

    n continuare apar formaiuni marno-nisipoase cenuii cu intercalaii de nisip, aparinnd Badenianului mediu i superior, peste care se suprapun formaiuni sarmaiene alctuite din alternane de marne nisipoase, argile i nisipuri.

    Toate formaiunile din acoperiul srii sunt constituite din roci slab consolidate, cu portan mic astfel c zcmntul de sare preia practic integral greutatea proprie a acestora.

    n cuprinsul formaiunilor din acoperi se ntlnesc frecvent zone acvifere care se descarc prin intermediul unor izvoare pe afluenii Prului Srat. Aceste ape creaz probleme deosebite n cazul lucrrilor minere de exploatare.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    1.5. FORMAIUNILE DIN CULCUUL ZCMNTULUI

    Sunt constituite din marne nisipoase cenuii verzui, slab micafere, stratificate, n imediata apropiere a zcmntului cu rare cuiburi de anhidrit. Sub acestea apare orizontul tufurilor vulcanice cu grosime apreciabil. Acest orizont nu a fost strbtut n totalitate de lucrrile de cercetare executate pentru cunoaterea zcmntului de sare.

    Contactul dintre sare i formaiunile de culcu este relativ uniform (vezi anexa 6), dei culcuul srii prezint oglinzi de friciune.

    1.6. GRADUL ACTUAL DE CUNOATERE

    Scurte observaii asupra zcmntului de sare de la Ocnele Mari s-au fcut de ctre Liseli n 1838, inginer Matei Drghiceanu n 1874, C. Istrate n 1889 i inginer Sava tefnescu n 1897.

    ntre 1900 1902 Ludovic Mrazec i Teisseyre W. ntreprind studii geologice asupra formaiunilor salifere i zcmintelor de sare din Romnia.

    Cercetri geologice de detaliu, pe zone restrnse, au fost fcute n perioada 1911 1938 de ctre Casa Autonom a Monopolurilor n perimetrul minelor de sare de la Ocnia. Acestea au constat din 56 foraje, de interes local, numerotate de la 1 la 56. Dintre acestea numai cteva au traversat zcmntul restul fiind utilizate pentru obinerea datelor necesare proiectrii minelor de sare.

    Zcmntul a fost cercetat n detaliu ncepnd din 1952 pn n 1973 sub egida Comitetului de Stat al Geologiei din Romnia. n aceast perioad s-au executat 73 foraje de explorare geologic, amplasate pe profile transversale pe zcmnt, o galerie de cercetare i 66 sonde de exploatare.

    Toate aceste lucrri au furnizat date suficiente pe baza crora s-au calculat rezerve de categoria A, B, C1 i C2.

    Pe baza lucrrilor executate s-au stabilit limitele geologice ale zcmntului din partea de nord i sud, rmnnd neelucidate limitele din partea de est i de vest (vezi anexele 5, 6 si 8).

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    2. ELEMENTE SEMNIFICATIVE REZULTATE DIN ACTIVITATEA DE EXPLOATARE

    2.1. CMPURI DE SONDE I TEHNOLOGII DE EXPLOATARE

    Interesul pentru sarea de la Ocnele Mari a crescut ncepnd cu anul 1960 cnd a fost pus n funciune uzina de sod nr. 2 de la Govora la un consum de 300.000 tone sare soluie/an.

    Amplasarea de noi obiective industriale pe platforma chimic de la Govora, n etape succesive, a dus la creterea necesarului de sare n soluie la 850.000 i apoi la 2.450.000 tone/an.

    Pentru satisfacerea acestor solicitri de sare soluie, ncepnd cu anul 1960, au fost puse n funciune la Ocnele Mari, n cteva etape, 4 cmpuri de sonde amplasate n zona central a zcmntului de sare (vezi anexa 9), uor accesibile, dup cum urmeaz:

    Cmpul I amplasat pe Dealul Urzicaru compus din 10 sonde individuale, la care s-a aplicat metoda de exploatare cu ridicri continui

    Cmpul II format din 15 sonde individuale amplasate n jurul Cmpului I i n extindere spre est n cartierul eica, la care s-a aplicat metoda de exploatare cu ridicri n trepte mari

    Cmpul III alctuit din 33 de sonde din care:

    - 28 sonde individuale exploatate prin metoda cu ridicri n trepte mari mprite dup zona n care au fost amplasate i locul de racordare la instalaiile tehnologice de deservire, astfel:

    o Zona eica I cuprinznd 5 sonde amplasate pe dealul eica, la nord de sondele aparinnd Cmpurilor I i II, racordate la cabina de comand a Cmpului II

    o Zona eica II cu 6 sonde amplasate pe partea dreapt a Vii eica, racordate iniial la o staie provizorie de amorsare i apoi la cabina de comand a Cmpului III situat n cartierul Lunca.

    o Zona Lunca Goruni - cuprinznd 17 sonde amplasate n cartierele cu acelai nume i racordate la cabina de comand a Cmpului III din Lunca

    - 5 sonde experimentale din care:

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    o 2 sonde la care s-a aplicat metoda de exploatare n baterie amplasate n cartierul Lunca pe partea stng a Prului Srat ntr-un perimetru izolat fa de sondele individuale

    o 3 sonde cu exploatare n canal amplasate ntr-o zon izolat de pe Dealul Goruni, la sud-vest de sondele individuale.

    Cmpul IV alctuit din 8 sonde amplasate n perimetrul fostei mine de sare de la Ocnia, parial prbuit, cu scopul valorificrii rezervelor de sare abandonate sub fostele mine de sare. Aceast rezerv de sare urma s se extrag prin metoda n lac adnc pentru care s-a obinut un brevet de invenie.

    Toate sondele aparinnd celor 4 cmpuri artate mai sus au avut n vedere exploatarea zcmntului ncepnd de la baza acestuia ctre suprafa, folosind apa ca agent de dizolvare.

    Pentru dirijarea dizolvrii pe vertical, la sondele individuale i n baterie, s-a prevzut utilizarea unui fluid izolant cu anumite caracteristici ceea ce a impus folosirea a 1 2 coloane mobile care s corespund capacitilor de producie proiectate.

    Sondele individuale au fost amplasate n reea triunghiular cu latura de 60m la Cmpul I i 150 m la Cmpurile II i III. Din cauza reliefului i a obiectivelor economico sociale de la suprafa, acest gabarit nu a putut fi respectat n totalitate.

    Fiecare cmp de sonde cu exploatare individual a fost proiectat cu pilieri de siguran intercamerali i planee de siguran, din sare, ale cror dimensiuni au fost stabilite n funcie de diametrul cilindrilor teoretici de dizolvare.

    La sondele experminetale din Cmpul III nu au fost proiectai pilieri de siguran intercamerali, iar dimensiunile planeului de siguran au fost stabilite numai pentru sondele cu exploatare n baterie pentru cele cu exploatare n canal urmnd a se stabili n funcie de rezultatele experminetale. S-a prevzut ca exploatarea sondelor n canal s se fac fr utilizarea fluidului izolant.

    La sondele din Cmpul IV nu s-au prevzut planee de siguran i pilieri intercamerali i nici uitilizarea fluidului izolant.

    2.2. EVENIMENTE PRODUSE N PERIOADA DE EXPLOATARE

    De-a lungul a peste 40 de ani de exploatare a srii n soluie de la Ocnele Mari au aprut tot felul de evenimente de natur tehnic i uman care au creat probleme deosebite n desfurarea procesului de producie n regim de foc continuu.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    O parte din acestea au vizat instalaiile i reelele tehnologice de la suprafaa solului, aferente cmpurilor de sonde dar mai ales evenimente la nivelul golurilor de dizolvare.

    2.2.1. Afectri ale instalaiilor i utilajelor tehnologice de la suprafa

    Fiecare din cele 4 cmpuri de sonde a fost prevzut cu instalaii i utilaje proprii de deservire corespunztoare cerinelor tehnologice prevzute n proiecte. Fiecare sond din cadrul cmpului a fost racordat la aceste instalaii prin 3 conducte de oel. Totodat au fost montate apeducte, saleducte i un oleduct pentru aprovizionarea cu ap i fluid izolant precum i pentru desfacerea produciei de sare n soluie. Toate aceste instalaii i reele tehnologice au fost i sunt amplasate pe terenuri n pant i n general au fost confecionate din oel de diferite caliti sau din font.

    Datorit efectului puternic coroziv al fluidelor vehiculate (fie n mediu oxidant, fie reductor) sau produs numeroase sprturi ce au determinat oprirea parial sau total a procesului de producie pn la remedierea situaiei. n urma acestor sprturi, aprute pe terenuri n pant, au fost poluate suprafee mari de teren cu saramur i produse petroliere, precum i reeaua hidrografic i apele subterane.

    Pentru micorarea efectului poluant, determinat de sprturi ale conductelor, s-a procedat la devierea apeductelor i saleductelor n apropierea albiei Prului Srat i a canalului de gard de la vest de platforma chimic Govora i s-a renunat la ngroparea lor. Unele tronsoane au fost nlocuite cu conducte din material plastic.

    Instalaiile de la suprafa au mai fost afectate de incendii (402 i cabina de comand nr. 3) scurtcircuite electrice, inundaii, etc. care au fost rezolvate cu promtitudine i cu mijloacele proprii din dotare.

    2.2.2. Evenimente legate de construcia sondelor i de procesele care au avut loc n golurile de dizolvare

    a). Pierderea etaneitii

    Exploatarea srii n soluie prin tehnologiile actuale presupune, n primul rnd, existena n subteran a unor goluri de dizolvare perfect etane care s perimt introducerea apei, a fluidului izolant i extragerea saramurii fr pierderi. Acest lucru ar fi posibil n cazul unor zcminte omogene. n cazul zcmntului de la Ocnele Mari, pe ansamblu zcmntul este neomogen prezentnd multe intercalaii sterile cu nclinare destul de mare precum i zone de minim rezisten ce in de structura zcmntului. Aceste intercalaii i zone de minim rezisten, n timp i la anumite presiuni, pot favoriza curgerea fluidelor prin ele.

    De aceea problema realizrii unor goluri etane trebuie privit cu mult responsabilitate nc din faza iniial de construcie a sondei. n acest sens, un factor importan l reprezint adncimea de ncastrare n sare a coloanelor de ancoraj i modul de cimentare al acestora.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    La Cmpul I coloanele de ancoraj au fost ncastrate n sare 20 m, la Cmpul II au fost ncastrate 70 m iar la Cmpul III sondele individuale i n baterie au fost ncastrate 50 m. Cimentarea s-a fcut cu ciment amestecat cu 30 % diatomit la Cmpurile I i II i cu ciment amestecat cu 5 % lignotartrin la sondele individuale i n baterie din Cmpul III.

    La sondele n canal din Cmpul III i la sondele din Cmpul IV, pentru a nu pierde presiunile n timpul operaiilor de fisurare hidraulic, coloanele au fost tubate i cimentate pe toat grosimea zcmntului i servesc drept coloane de exploatare fixe.

    Cu toate msurile de precauie ce s-au luat la sondele individuale s-au produs numeroase pierderi de etaneitate soldate cu infiltrarea saramurii i produselor petroliere pe limita steril/sare; i de aici n lungul planelor de stratificaie sau minim rezisten din formaiunile sterile, determinnd poluarea terenurilor agricole, a apelor subterane i a reelei hidrografice. Este cazul sondelor 351, 355, 359 din Cmpul I, al sondelor 368, 363 din Cmpul II, i al sondelor 401, 410, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 426, 427, 428, 403 din Cmpul III.

    Pierderea etaneitii acestor sonde s-a produs att n faza de amorsare ct i n perioada de producie. n funcie de situaia fiecrei sonde, s-au aplicat diferite soluii pentru refacerea etaneitii. Astfel, la unele sonde s-a repetat operaia de cimentare, la altele s-a dublat coloana de ancoraj ncastrndu-se n sare pe o nlime mai mare iar la altele s-a tubat coloana 8 5/8 II pn la talpa sondei i s-a cimentat la zi.

    n Cmpul III exist nc sonde la care etaneitile nu au fost refcute ca de exemplu sondele 427, 410, 428, 417.

    Rezolvarea acestui tip de complicaii este posibil atunci cnd dizolvrile nu au ajuns la sabotul coloanelor de ancoraj i dac golurile de dizolvare ale sondelor nu au legturi hidraulice.

    O situaie de acest gen s-a produs la 28 octombrie 1971 n Cmpul I cnd una din cele 9 sonde unite a pierdut etaneitatea ceea ce a determinat oprirea exploatrii. Ulterior, extragerea restului de sare rmas n unii cilindrii de dizolvare s-a fcut prin metoda cu aer-lift.

    b). Unirea sondelor

    Un eveniment frecvent ntlnit la sondele individuale de exploatare a srii n soluie const n unirea golurilor de dizolvare a sondelor ntre ele. Aceste uniri se produc n special n treimea inferioar a zcmntului unde sunt cantonate cteva intercalaii sterile, mai mult sau mai puin permeabile, cu nclinare de 15 25o; dar i zone de minim rezisten ce in de structura zcmntului.

    Renunarea la aceste intercalaii ar conduce din start la pierderea a circa jumtate din rezervele de sare aflate n bilan.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    Unirile se produc n general pe direcia zcmntului, pe aliniamente de sonde dup care acestea se unesc ntre ele pe nclinare. Datorit structurii srii se produc abateri de la raza cilindrului de dizolvare proiectat n raport de unu la trei.

    Ca i pierderile de etanare, unirile de sonde necontrolate, reprezint un risc major, inevitabil, n condiiile impuse de tehnologia de exploatare folosit.

    Orice eveniment aprut la una din sondele unite se reflect asupra ntregului grup de sonde. n cazul sondelor de la Ocnele Mari sunt mai multe situaii de acest fel i menionm cazurile Cmpulor I i II de Sonde.

    Astfel, n Cmpul I s-a produs unirea unui grup de 9 sonde dup care una dintre ele a pierdut etaneitatea. n momentul acela toate sondele din grup au fost oprite n mod fortuit. ncercrile fcute pentru depistarea sondei care a pierdut etaneitatea s-au soldat cu un eec.

    n Cmpul II sondele s-au unit ntre ele pe aliniamente est-vest de cte trei sonde formnd trei aliniamente de sonde unite, dup care acestea s-au unit ntre ele pe nclinarea zcmntului. La un moment dat, una dintre sonde a pierdut etaneitatea ceea ce a determinat schimbarea tehnologiei de exploatare.

    Avaria din 5 martie 1991 a dus la oprirea ntregului grup de sonde unite din Cmpul II, iar prbuirea suprafeei din 12 septembrie 2001 s-a repercutat asupra ntregului cmp de sonde.

    n Cmpul III de sonde exist o situaie deosebit din acest punct de vedere deoarece n afara pierderilor de etanare artate mai sus au fost nregistrate i frecvente uniri de sonde.

    Astfel, sonda 401 a pierdut etaneitatea dup care a fost prins n raza de dizolvare a sondei 404. Din acest cauz, mpreun cu sonda 411, au fost trecute n rezerv n urma scufundrii Cmpului II i a opririi instalaiilor comune care deserveau Cmpul II i zona eica I. Odat cu acestea au fost oprite i sondele 402 405 unite ntre ele i aflate ntr-o faz final de exploatare.

    n zona eica II sondele 406, 407, 409 s-au unit ntre ele dup care s-au unit cu sonda 412. Sonda 410 are complicaii tehnice. Un numr de 5 sonde au ajuns cu dizolvarea la sabotul coloanelor de ancoraj i au fost oprite. Deci n zona eica I i eica II nu mai funcioneaz nici o sond.

    n zona Lunca Goruni exist o situaie deosebit n privina unirii sondelor. Astfel, la 21 martie 1979, sonda 418 s-a unit cu sonda 419 dup care la 19 mai 1990 s-a constat unirea sondei 413 cu sonda 419 formnd iniial un grup de 3 sonde unite: 413 419 418. La data de 18 mai 1991 acest grup s-a unit cu sonda 414 dup care la 26 decembrie 1992

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    este consemnat unirea acestui grup de 4 sonde cu sonda 416. n continuare, n registrul sondei 416, se specific unirea acesteia cu sonda 420.

    n felul acesta s-a format un grup de 6 sonde unite i anume: 418 419 413 414 416 420.

    Pe de alt parte, n timpul operaiei de fisurare hidraulic a sondelor 431 432 433, la data de 3 decembrie 1974 acest grup de sonde s-a unit cu sonda 425, iar la 30 octombrie 1975 s-a unit sonda 422 cu acest grup de 4 sonde. De asemenea la 26 martie 1987, n registrul sondei 423 este consemnat unirea acestei sonde cu sonda 422. n felul acesta s-a creat un grup de alte 6 sonde unite ntre ele i anume: grupul sondelor 431 432 433 425 422 423.

    Fenomenul de unire a golurilor de dizolvare nu se oprete aici astfel c, la 4 februarie 1999, n registrul sondei 420 este consemnat unirea primului grup de 6 sonde cu cel de-al doilea grup de ase sonde formnd un grup de 12 sonde.

    n felul acesta, n zona Lunca Goruni, din totalul de 20 sonde din care 3 experimentale (431 432 433), 12 sonde sunt unite ntre ele, 3 sonde au pierdere de etaneitate (417, 427, 428), o sond este inut n rezerv (421), iar sonda 415 nu este amorsat. n mod practic numai trei sonde funcioneaz ca sonde individuale.

    c). Dizolvri necontrolate pe vertical

    Din cauza intercalaiilor sterile existente n zcmnt se produc desprinderi de roci din tavanul camerelor de dizolvare.

    Acestea provoac nfundri i ruperi ale coloanelor mobile. Odat cu desprinderea blocurilor se produce i migrarea fluidului izolant care deplasndu-se n sus, n locul volumelor desprinse, dezvelete poriuni de sare ce vor fi dizolvate de ctre ap.

    Totodat pentru desfundarea i ntregirea coloanelor avariate, sau n scopuri tehnologice, este necesar s se fac operaiuni de intervenie la sonde. n timpul acestor operaiuni apa dulce ptrunde pe gaura de sond i dizolv din pereii de sare neprotejai ai sondei pn la sabotul coloanei de ancoraj. Cu ct numrul de intervenii este mai mare, cu att volumul de sare dizolvat din pereii gurii de sond este mai mare. Acest volum trebuie s fie nlocuit cu un volum echivalent de fluid izolant. Din cauza penuriei i a costului ridicat al produselor petroliere, ncepnd de prin 1980, nu s-a mai asigurat fluidul izolant la nivelul cerinelor procesului tehnologic. Din aceast cauz pereii gurii de sond s-au lrgit treptat pn la nivelul coloanelor de ancoraj cptnd forma unui gt de sticl. La acest fenomen a condus i lipsa unui procedeu eficient pentru controlul permanent al nivelului fluidului izolant la tavanul camerelor de dizolvare, sistemul de etanare al spaiilor libere dintre coloane, la gura sondei, precum i lipsa de prevedere n proiectele de

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    execuie a unei instalaii de nlocuire a apei cu saramur nainte de nceperea operaiilor de intervenie la sonde.

    n prezent majoritatea camerelor de dizolvare de la Cmpul III au la partea superioar forma unui gt de sticl cu excepia celor care au coloanele de exploatare tubate i cimentate pe toat grosimea zcmntului.

    d). Evenimente legate de fisurarea hidraulic

    Cunoscnd deficienele exploatrii srii n soluie cu sonde individuale printre care: gradul redus de recuperare a srii din zcmnt, cheltuieli i durate mari de amorsare, deficiene mari legate de construcia sondei, greuti survenite n urma fluidului izolant ca agent de dirijare a dizolvrii pe vertical, etc. s-a trecut la experimentarea unor metode noi de exploatare ce presupun unirea mai multor sonde prin fisurare hidraulic i exploatare alternativ a acestora, prin inversarea circuitelor de ap i saramur, fr utilizarea fluidului izolant.

    Operaiunea de fisurare hidraulic era cunoscut n schelele de extracie a petrolului din ar i s-a aplicat pentru prima dat la sondele de sare n anul 1973 la grupul de sonde 431 432 433. Cu acest prilej s-a constatat imposibilitatea controlrii direciilor de fisurare. Aa se explic faptul c injectndu-se ap prin sonda 433 a ieit saramur la suprafaa solului, la distan de 1,4 Km de gura sondei n cartierul Sltioarele, lng casele locuitorilor Smaranda i Tric ceea ce a condus la poluarea acviferului freatic cu saramur.

    Pn la realizarea unirii celor trei sonde s-a mai produs un fenomen i anume: n timp ce se injecta ap prin sonda 431 n loc s se realizeze unirea cu una din sondele 432 sau 433 aceasta s-a realizat cu sonda individual 425.

    S-a constatat c n realizarea fisurrii hidraulice un factor important l are fenomenul de nnisipare al sondelor de reacie care trebuie bine controlat.

    Fisurarea hidraulic s-a aplicat i la cele 8 sonde din Cmpul IV. i aici ca i la sondele 431 432 433, nu s-au putut controla direciile de fisurare i n consecin numai dou sonde (472, 466) s-au unit pe un canal ce trece pe sub lucrrile miniere vechi. Restul legturilor dintre sonde sunt oarecum adiacente acestor lucrri.

    e). Aspecte legate de controlul activ al dizolvrii

    Prin proiectare s-a presupus c n urma exploatrii srii cu ajutorul sondelor individuale vor rezulta nite cilindrii aproape perfeci cu dimensiuni prestabilite. Practica a artat c din cauza neomogenitii zcmintelor exist abateri mari de la forma cilindric i poziia spaial a golurilor de dizolvare fa de axa sondei. Aceste abateri ar trebui cunoscute n mod permanent spre a se putea face corecturile necesare n procesul de exploatare.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    Dar pn n prezent, nu s-au gsit metode tehnice care s satisfac aceast cerin. De aceea s-au adoptat procedee bazate pe principiul ultrasunetelor care permit msurarea parametrilor golurilor de dizolvare n mod periodic i poziionarea lor spaial pe principiul magnetic.

    Exploatarea srii n soluie de la Ocnele Mari a fost dotat cu astfel de aparate ncepnd cu anul 1979 cnd majoritatea sodnelor individuale se aflau ntr-un stadiu avansat al exploatrii i deci nu se mai putea face mare lucru cu privire la dirijarea exploatrii pe orizontal care s previn unirea golurilor de dizolvare.

    Din cauza unirii sondelor, posibilitatea efecturii de msurtori cavernometrice a devenit mult mai dificil astfel c ele au servit n scop de constatare nu de dirijare a dizolvrii. La sondele care au tubate coloanele de exploatare pe toat grosimea zcmntului, msurtorile cavernometrice ofer numai date informative asupra dimensiunii i orientrii golurilor de dizolvare din cauza coloanelor de oel i inelului de ciment din spatele acestora.

    n plus, din cauza ppurii coloanelor, exist sonde la care aparatele cavernometrice nu pot fi introduse n golurile de dizolvare (363, 402). De asemenea la 01.02.2005 mai existau 15 sonde la care nu s-au fcut msurtori cavernometrice.

    Nu lipsit de importan apare efectul magnetic perturbant al coloanelor ntregi scpate n sondele cu coloane mobile sau al capetelor de burlane czute n sonde cu ocazia tierilor de coloane, asupra orientrii pe principii magnetice a ecogramelor.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    3. CAUZELE PRINCIPALE ALE EVENIMENTELOR PRODUSE N PERIOADA DE EXPLOATARE I ALE ACCIDENTELOR ULTERIOARE

    3.1. EFECTELE FENOMENELOR DE DIAPIRISM

    Zcmntul de sare de la Ocnele Mari, de form stratiform lenticular este plasat n flancul nordic al anticlinalului Ocnele Mari Govora. Lentila de sare cu lime de cca. 3,5Km, lungime de cca. 7,5Km i grosime medie de 250 300m, este afectat de fenomene evidente de diapirism, care au determinat vezi harta din anexa 8 i seciunile geologice din anexele 10....18:

    Formarea unui anticlinal local de natur diapir. Grosimea srii crete spre zona de apex a anticlinalului, iar formaiunile sterile de deasupra sunt puternic dislocate i frmntate;

    Intensitatea fenomenelor de diapirism este maxim n zona de mijloc a lentilei de sare (n zona de nord a Cmpurilor de Sonde I i II). Tendina de refulare a srii n aceast zon a determinat formarea unui sistem de falii care fragmenteaz formaiunile sterile n blocuri cu srituri pe vertical de pn la 200 m (vezi seciunile din anexele. 15, 16 i 17). Dup accidentul din 12 septembrie 2001 traseele a trei falii din acest sistem au aprut la suprafaa morfologic a versantului n partea de vest a craterului de scufundare din Cmpul II;

    Creterea unghiului de nclinare a limitei sare steril de la 50 350, la 700 800 i modificarea semnificativ a poziiei spaiale a acesteia (mpingerea acesteia spre sud, adic spre golurile de dizolvare);

    Prezena blocurilor separate de falii subverticale a favorizat formarea hornului de prbuire spre caverna SOCON (din 12 septembrie 2001) i apariia albiei de scufundare din partea de nord a Cmpurilor I i II. De asemenea, extinderea craterului de scufundare spre est i vest, dup 12 septembrie 2001, a fost determinat direct de prezena acestui sistem de falii.

    3.2. PREZENA INTERCALAIILOR STERILE

    n treimea inferioar a zcmntului se ntlnesc 3 4 intercalaii sterile formate din marne nisipoase cu cuiburi de anhidrit, uneori nisipuri fine sau zone brecioase. Grosimea acestora variaz de la 1 2m la 25m. Acestea au favorizat dizolvarea n lungul planelor de stratificaie i au blocat dezvoltarea golurilor de dizolvare dup alte direcii. Pe de alt parte, n condiiile unor presiuni mari de lucru (uneori chiar mai mari dect cele necesare), prin intermediul acestor intercalaii s-a realizat interconectarea golurilor individuale (iniiale) ale sondelor.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    n zona central a zcmntului, grosimea cea mai mare o are intercalaia a treia, socotind de la baza zcmntului n sus. Seciunile geologice prezentate n anexele 19...27 (pentru cmpul III Lunca), anexele. 28...32 (pentru campul IV) i anexele 33...43 (pentru cmpurile I, II i III) demonstreaz cu claritate c marea majoritate a golurilor de dizolvare individuale sunt extinse n lungul acestei intercalaii. Interconectarea iniial a golurilor s-a fcut tot prin intermediul acesteia. Ca urmare, forma i dimensiunile camerelor de dizolvare n-au mai respectat condiiile impuse prin proiectele iniiale. Pilierii de siguran au fost strpuni n lungul planelor de stratificaie. S-au creat condiiile pentru dezvoltarea unor camere de dizolvare de dimensiuni mari.

    Formarea cavernei SOCON din Cmpul II este rezultatul unui proces similar, sugerat de seciunile geologice prezentate n anexele. 39, 40 i 41:

    Sondele au fost exploatate individual maxim 4 5 ani (pn n 1968); Procesul de unire a golurilor de dizolvare individuale n lungul intercalaiilor sterile

    din treimea inferioar a zcmntului (i n special n lungul celei de-a treia) s-a definitivat n urmtorii 5 ani (n anul 1978);

    n urmtorii 13 ani, pn n anul 1991, exploatarea s-a fcut n baterie i, n special, pe grupuri de sonde. S-au exploatat mai nti grupe de cte trei sonde aflate pe aliniamentul aproximativ V E (plasate n lungul direciei zcmntului), n ordinea: 364, 365, 367; 362, 363, 366; 369, 367 i 377, dup care s-a introdus ap pe aliniamentul nordic (369, 376, 377) i se extrgea saramur din sondele 362, 366 i 379. Sondele 363, 364, 365 i 367 erau sonde de tranzit.

    Ca urmare a lrgirii i extinderii suprafeelor de conexiune dintre golurile individuale (pornindu-se de la intercalaiile sterile) s-au format goluri de dizolvare tabulare, cu extindere orizontal din ce n ce mai mare. Planeele acestor camere au nceput s se macine mecanic, n felii succesive, favorizate de suprafeele iniiale de stratificaie marcate ritmic de intercalaii subiri argiloase nisipoase (n special n jumtatea inferioar a zcmntului). Prin acest proces, golurile de dizolvare au migrat pe vertical spre jumtatea superioar a zcmntului, unde sarea este mai omogen i mai compact. Msurtorile cavernometrice efectuate n toamna anului 1993 au evideniat faptul c golurile individuale a ase sonde din Cmpul II sunt unite la partea superioar prin intermediul unei caverne comune cu suprafaa orizonatal de cca. 10,5 ha i o nlime de 40 60 m, plasat n jumtatea superioar a zcmntului.

    3.3. TEHNOLOGIA DE EXLOATARE FOLOSIT

    Folosirea sistemului de exploatare n baterie a determinat:

    Extinderea golului de dizolvare spre nord, n lungul planelor de stratificaie, pn la contactul steril sare (care, din cauza fenomenelor de diapirism, are nclinare mare

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    i este mpins spre sud). Apa parial saturat care venea dinspre sonda 367 putea circula spre sondele din vest numai ocolind prin nord pilierul care o separa de sonda 365. Ca urmare, ntre sondele 365 i 377, la cote de 180 185 m, s-a format o bre n pilierul marginal nordic al golului de dizolvare (baza viitorului horn de prbuire), nainte de 1991, n perioada de exploatare. Instabilitatea tavanului acestei bree este accentuat de prezena sistemului de falii care afecteaz formaiunile sterile.

    Formarea unui canal tabular de legtur ntre golurile de dizolvare unite ale sondelor 369, 376 i 377 i caverna SOCON, ca urmare a circulaiei apei introduse prin aceste sonde spre sud. n consecin, caverna SOCON se continu spre nord i nord vest cu un gol de dizolvare tabular al crui volum reprezint cca. 30% din volumul cavernei SOCON. Axul acestui canal coincide cu albia de scufundare nregistrat n aceast zon. Sarcinile geologice mari existente n aceast zon (vezi anexa 44) i fragmentarea depozitelor sterile de sistemul de falii de origine diapir au favorizat scufundrile mari nregistrate n aceast zon.

    Forma cavernei SOCON i morfologia tavanului i vetrei acesteia (vezi anexa 45 i 46). Este evident efectul circulaiei apei de la nord spre sud, cu o component preferenial n lungul limitei vestice a cavernei.

    Declanarea i evoluia proceselor de dezechilibru din Cmpul II de Sonde ilustreaz convingtor importana deosebit a nelegerii corecte a condiiilor geologice i structurale n proiectarea i conducerea exploatrii zcmintelor de sare.

    3.4. FORMA I DIMENSIUNILE GOLURILOR DE DIZOLVARE

    Poziia spaial i geometria zcmntului de sare de la Ocnele Mari sunt exprimate prin hrile cu izobate la limita steril - sare anexa 5 construit pe baza a 183 de foraje - i la limita sare steril (anexa 6) construit pe baza a 125 de foraje. Fcnd diferena cotelor exprimate prin cele dou hri, a rezultat harta cu izopahite a zcmntului de sare (anexa 7). Se constat c suprafaa inferioar a zcmntului se afund relativ uniform spre nord. Suprafaa superioar pstreaz acest aspect numai n jumtatea nordic. n jumtatea sudic i n special n zona central a lentilei de sare limita superioar este puternic contorsionat ca urmare fenomenelor de diapirism.

    Pe baza msurtorilor cavernometrice efectuate s-au reprezentat poziiile spaiale i forma golurilor de dizolvare (anexele. 31, 49 i 50). Cmpul I (anexa 48) este alctuit din 10 sonde (351...360) care s-au unit ntre ele n perioada de exploatare (1960 1972) prin intermediul intercalaiilor sterile din partea inferioar a zcmntului. Singurele msurtori cavernometrice sunt cele efectuate n anul 2004 n sondele 353, 356, 357 i 360 (vezi seciunile din anexele 35, 36 i 41). Se constat c: golul sondei 353 este rambleiat cu material steril, cu toate c planeul de sare

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    are o grosime de 30 35m; sondele 356 i 358, respectiv, 357 i 359 au golurile unite; golul sondei 360 este parial colmatat.

    n sondele 351, 352, 354, 358 i 359 nu s-au efectuat msurtorile cavernometrice. Cmpul II (fig. 30) este alctuit din 15 sonde care pot fi mrite n trei categorii:

    o Sonde fr legtur hidraulic cu caverna SOCON (361, 368, 370, 378 i 381); o Sonde ale cror goluri de dizolvare, n mare parte rambleiate, sunt unite cu caverna

    SOCON (362, 376, 377 i 369). o Sondele plasate pe caverna SOCON (363, 364, 365, 366, 367 i 379).

    Nu exist msurtori cavernometrice pentru sondele 370, 378 i 381. Sondele 361 i 368 au fost msurate n 1997. Pentru o perioad de 1 2 ani apa introdus prin sonda 370 traversa Cmpul I i saramura era extras din sondele 361 i 368. De asemenea, n unele perioade sondele 361 i 368 au funcionat n baterie, cu ambele sensuri de circulaie a apei. Situaia celorlalte goluri de dizolvare din Cmpul II este cunoscut din studiile efectuate anterior vezi seciunile geologice din anexele. 37, 38, 39, 40, 41 i 42.

    Cmpul III pentru a putea fi reprezentat n detaliu a fost separat n trei zone: eica 1 i eica 2 (anexa 48) i Lunca. Cmpul eica 1 cuprinde sondele 401, 402, 404, 405 i 441, din care au fost msurate numai sondele 401 i 405 n anul 1997. Sondele din cmpul eica 2 (406, 407, 408, 409, 410 i 412), au fost msurate n mai multe etape, ultima campanie fiind cea din 2004 vezi seciunile geologice din anexele. 33...43.

    Cmpul III Lunca (fig. 15) cuprinde: sonde experimentale n baterie (429 i 430) fig. 23 i 24; sonde experimentale n canal (431, 432 i 433) fig. 19 i 24 i sonde proiectate s funcioneze individual vezi seciunile geologice din anexele. 19...27.

    Menionm c golurile de dizolvare ale sondelor individuale sunt unite prin intermediul intercalaiilor sterile din treimea inferioar a zcmntului n dou grupuri de cte 6 sonde, grupul estic (420, 416, 413, 414, 418, 419) fiind conectat cu cel vestic (422, 423, 425, 431, 432, 433) prin intermediul sondei 420. Sondele 421, 427 i 428 nu au msurtori cavernometrice.

    Cmpul IV (fig. 25) este alctuit din 8 sonde (466...473) spate cu scopul valorificrii srii imobilizate sub lucrrile miniere spate n regim clasic anterior vezi seciunile geologice din anexele 33...36.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    3.5. CARACTERIZAREA CALITATIVA A SUBSTANTEI MINERALE UTILE

    3.5.1. Compozitia mineralogica

    Sarea gema din zacamantul Ocnele Mari se prezinta sub forma unor alternante de bancuri centimetrice de sare alba , sare cenusiu inchisa sau negricioasa.Spre culcusul lentilei apare un banc de sare negricioasa sau neagra cu o grosime de la 5-25 m. avand o duritate mai mare decat sarea alba sau cenusie.

    Sarea gema alba sau cenusie este compacta pe alocuri slab cimentata. Sarea de la Ocnele Mari are o structura macrogranulara cu cristale larg dezvoltate , compacte , uneori slab cimentate.

    Analizele microscopice efectuate asupra probelor recoltate din forajele de exploatare au pus in evidenta urmatoarele minerale:

    * halitul (NaCl) este mineralul predominant al sarii geme de la Ocnele Mari.Apare in proportie medie de 94.50%.Se prezinta sub forma de cristale idiomorfe ,hipidiomorfe sau ca mase granulare xenomorfe.Uneori sarea gema prezinta structuri de sfaramare cu depuneri de minerele argiloase.Incluziunile de minerale argiloase,dau sarii o coloratie cenusie.Pe alocuri sarea gema are o coloratie roza datorita incluziunilor de oxizi ferici.Dimensiunile cristalelor variaza intre 0.1-5 mm.

    * anhidritul (CaSO4) este raspandit neuniform in masa rocii.Apare in asociatie cu gipsul , kiseritul si astrakanitul.Uneori anhidritul pigmenteaza roca , aproape uniform cu cuiburi de 1-2 cm. diametru ca in razele bancului de sare neagra cimentata din culcusul lentilei de sare.Anhidritul apare in zacamant in proportie de 1-5% avand dimensiunile cristalelor cuprinse intre 0.02-0.5 mm.

    * gipsul (CaSO4*2H2O) apare sub forma de cristale prismatice,aciculare sau tubulare , aglomerate in cuiburi mici cu o dispozitie neuniforma in masa sarii geme.In zacamant se gaseste in proportie de pana 1%.Dimensiunile cristalelor sunt cuprinse intre 0.02-0.3 mm.

    * kiseritul (MgSO4*H2O) apare in asociatie cu anhidritul si astrakanitul.Se gaseste in proportie de pana 2,5%.Dimensiunile cristalelor sunt cuprinse intre 0.02-0.3mm.

    * schoenitul (K2Mg(SO40*6H2O) se afla in zacamant in proportie de pana la 7% sub forma de granule cu contur neregulat sau agregate granulare in asociatie cu anhidritul , gipsul si kiseritul.

    * mineralele argiloase si substante carbunoase impurifica sarea gema si apar in proportie de la urme de pana la 45%.Se prezinta sub forma de pulberi sau agregate fin granulare sau ocupa spatiile dintre cristalele de halit.

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    * cu totul sporadic in zacamant mai apar si urmatoarele minerale: astrakanitul (Na2SO4 MgSO4 4H2O) , glauberitul (CaNa2/SO4/2) si bischofitul (MgCl2*6H2O) si polihalitul (K2Ca2Mg/SO4/2*2H2O).

    3. 5.2. Compozitia chimica

    Forajele de cercetare si lucrarile miniere executate au fost probate chimic pe toata lungimea utila.Elementele analizate au fost: NaCl, CaSO4, CaCl2, MgCl2, Fe2O3 si substante insolubile.

    Rezultatele analizelor sunt prezentate in anexele documentatiei , in registrul probelor.

    Continuturile minime , maxime si medii in componenti utili sunt prezentate in tabelul de mai jos .Pentru sarea gema componentul util este NaCl iar coponentii daunatori sunt CaSO4, CaCl2, MgCl2, Fe2O3 si substantele insolubile.

    Tabel

    Privind variatia parametrilor calitativi ai sarii geme de la Ocnele Mari

    Min max

    NaCl % 95.61 98.46

    CaSO4 0.42 2.35

    Subst.insolubila 0.44 2.91

    3. 6. CARACTERISTICILE FIZICO-MECANICE ALE SARII GEME DE LA OCNELE MARI

    Zona Ocnita Ocnele Mari

    Din forajele de cercetare executate in diferite etape de cercetare a zacamantului au fost prelevate probe pentru determinarea caracteristicilor fizico-mecanice ale sarii geme si rocilor din acoperisul si culcusul zacamantului , in vederea dimensionarii elementelor de rezistenta ale exploatarii.

    Din determinarile efectuate pe carotele de sare au rezultat urmatoarele valori (minime si maxime) ale parametrilor fizico-mecanici:

    greutate specifica aparenta : 1,95-2,11 k/cmc

    umiditate :17,86-26,50 %

    modulul longitudinal Yung: 21*103 - 27 * 103 kgf/cmp

    Unghiul de frecare interna: 18 grd 69 grd

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    Rezistenta la compresiune monoaxiala : 122,8 341 daN/cmp.

    Proprietatile fizico mecanice ale zacamantului de sare gema Ocnele Mari si a rocilor din coperis in zona campului I de sonde:

    1.Caracteristicile fizico mecanice ale sarii

    greutatea specifica aparenta 2.11g/cm3

    modulul dinamic de elasticitate 180000-225000 kgf/cm2

    rezistenta la compresiune 326 kgf/cm2

    rezistenta la tractiune 10-13 kgf/cm2

    unghiul de frecare interna 300

    coeziunea - cca.40kgf/cm2

    modulul de elasticitate la incarcare 8000-12000 kgf/cm2

    modulul de elasticitate secant 7900-9800 kgf/cm2

    modulul de elasticitate la revenire 17000-21000 kgf/cm2

    2.Caracteristicile fizico-mecanice ale rocilor din coperis

    greutatea specifica aparenta 2 g/cm3

    umiditatea 26.5 %

    modulul dinamic de elasticitate 71500 kgf/cm2

    rezistenta la compresiune(valoare informativa ) 40 kgf/cm2 rezistenta la tractiune 6.6 kgf/cm2

    rezistenta la incovoiere 6.4 kgf/cm2

    unghiul de frecare interna(valoare informativa) 180 coeziunea(valoare iformativa ) - cca.9-11 kgf/cm2 modulul de elasticitate la incarcare 7000 kgf/cm2

    modulul de deformatie secant 3200 kgf/cm2

    Pentru toate incercarile sensul de solicitare este diagonal in raport cu stratificatia

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    3.7. CONDITII TEHNICO-ECONOMICE DE EXPLOATARE PREPARARE SI VALORIFICARE

    Zacamintul de sare de la Ocnele-Mari are forma unei lentile alungite pe directie E-V, masurind in acest sens c.c.a.7,5 km , iar catre N-S c.c.a. 3,5 km , prezentind o ridicare axiala in zona Ocnitei , cu inclinari spre N.Aceasta ridicare , persistenta in flancul sudic al zacamantului , coincide cu partea nordica a anticlinalului Ocnele Mari-Govora .

    In coperisul zacamintului se gasesc depozite formate din argile galbui, predominant marne fin nisipoase , compacte , uneori cu oglinzi de frictiune , iar in apropierea contactului cu sarea si cuiburi de anhidrit

    Grosimea depozitelor din coperis variaza intre 20 si 50 m in partea de sud si pina la 700-800 m in partea de nord , odata cu afundarea zacamintului. Grosimile zacamintului de sare sunt variabile ajungind pina la laminari in partea de nord si sud, grosimea maxima atingind 450 m in partea centrala a lentilei .

    Sarea din zacamant prezinta o structura macrogranulara cu cristale bine dezvoltate , de culoare alba cenesie sau negricioasa , in functie de aportul impuritatior terigene . Bancurile de sare alba alterneaza cu cele de sare mai inchisa la culoare , iar in partea inferioara a zacamantului apare frecvent un banc de sare neagra cu grosimi de la 5 la 30 m , impuificata cu anhidrit , avand duritatea si compactitatea mai mari decat la restul sarii din zacamant .

    Pe baza cartarilor carotelor de sare gema extrase a fost pusa in evidenta o dispozitie pe verticala zonara a sarii : incepand de la acoperisul sarii spre culcusul lentilei au fost determinate macroscopic urmatoarele varietati de sare gema :

    - sare gema cu aspect vargat , impurificata , localizata in acoperisul lentilei;

    - sare alba cu aspect zaharoid , sticloasa , in zona mediana a zacamantului;

    - sare cenusie , puternic impurificata (negricioasa) , localizata in culcusul zacamantului .

    Compozitia mineralogica a sarii geme releva urmatoarele proportii ale mineralelor componenete:halitul apare in proportie de 62-94 % cu dimensiuni de 0,02 0,5 mm ; gipsul apare in proportie de 1 % si rapandire neuniforma , cu dimensiunile cristalelor de 0.03-0.2 mm ; shonitul se gaseste in proportie de pana la 7 % , iar mineralele argiloase si substantele carbunoase pot ajunge in anumite zone ale zacamantului la 45 % din masa sarii geme .

    In zona Cocenesti comparativ cu zona centrala si vestica a zacamantului Ocnele Mari , frecventa intercalatiilor sterile din cuprinsul lentilei de sare gema este mai

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    redusa.Intercalatiile sterile sunt alcatuite din marne negre , micafere , cu hidrocarburi , fin nisipoase sau compacte .Acestora se asociaza si anhidritul .

    Sarea din zacamant avand , valorile parametrilor fizico-mecanici superiori in comparatie cu ale rocilor sterile inconjuratoare , reprezinta principalul element de rezistenta pentru exploatare .

    Incercarile de laborator facute de ICEMIN prin metode standard pentru determinarea caracteristicilor fizico-mecanice si elasto-plastice , au condus la obtinerea rezultatelor necesare stabilirii parametrilor utilizati in calculele de proiectare .

    Rezistenta la compresiunea monoaxiala a fost stabilta intre 280-326 kgf/cmp , iar rezistenta specifica medie a gruparilor calitative cuprinsa intre 288-354 kgf/cmp , corespunzand valoric rezistentei medii a celorlalte zacaminte din tara .

    Rezistentele caracteristice calculate pentru cele trei tipuri de sare gema au valori mari , cuprinse intre 197-274 kgf/cmp.

    In cuprinsul lentilei de sare gema sunt interstratificate la diferite adancimi lentile de steril cu grosimi de 0,10-25 m , concentrate in general in partea inferioara a masivului .In procesul exploatarii prin dizolvare a sarii , aceste intercalatii sterile franeaza sau chiar blocheaza dizolvarea in directie perpendiculara pe strat sau o activeaza de-a lungul suprafetei de contact sare steril .In ceea ce priveste rezistenta si deformabilitatea pilierilor planseelor , aceste intercalatii sterile vor conduce la modificarea lor , prezentand in acelasi timp pericol de alunecare .

    3.8. METODE DE EXPLOATARE

    Zacamantul de sare gema Ocnele Mari se exploateaza in doua zone astfel :

    - zona Ocnita Ocnele Mari exploatarea sarii in solutie prin dizolvare , cu sonde ;

    - zona Cocensti exploatare subterana pe cale uscata .

    Zona Ocnita Ocnele Mari

    Pentru exploatarea sarii in solutie cu sonde , in literatura de specialitate sunt citate doua mari metode :

    - cu dizolvare nedirijata - cu dizolvare dirijata

    Explotarea prin dizolvare nedirijata nu se mai foloseste datorita imposibilitatii asigurarii protectiei suprafetei pe timpul si dupa incheierea exploatarii si a coeficientului de extractie scazut .

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    Exploatarea prin dizolvare dirijata, utilizata larg in practica actuala, foloseste pentru dirijarea dizolvarii o perna de fluid izolant plasata la tavanul camerei de dizolvare .Dirijarea dizolvarii are loc, in general, de jos in sus. Fluidul izolant folosit este aerul comprimat sau produse petroliere.

    Dupa modul in care se realizeaza tehnologia de extractie , exploatarea prin dizolvare dirijata prezinta doua variante de baza:

    - cu doua coloane mobile

    - cu o singura coloana mobila sau cu o coloana de exploatare cimentata .

    Din punct de vedere al exploatarii sondelor si al interrelatiei dintre ele in timpul exploatarii avem urmatoarele situatii :

    - exploatare prin dizolvare cinetica in sonde individuale cu ridicari in trepte mari

    - exploatare prin dizolvare cinetica cu sonde grupate in baterie

    Amplasarea sondelor se face in toate cazurile in urma unor dimensionari a pilierilor si planseelor prin metode de mecanica rocilor.

    In timp au functionat campurile de sonde I, II si III , incepand din anul 1959 . Actual campurile I si II sunt inchise, functionand in continuare campul III de sonde , iar din anul 1992 a fost dat in exploatare si campul IV de sonde .

    Campul III de sonde cuprinde 33 de sonde de exploatare , grupate in perimetrele Teica , Lunca si Nord Lunca .Acestea lucreaza in majoritate ca sonde individuale cu doua coloane mobile , exceptie facand sondele 413, 414 si 418 care au o singura coloana mobila .

    Metoda de exploatare cu sonde grupate in baterie se aplica la sondele :

    - 429 si 430

    - 431, 432 si 433

    Campul IV de sonde se compune din 7 sonde amorsate prin fisurare hidraulica si a opta sonda 473 care a fost sapata in anul 1995 si inca nu a intrat in productie .

    Sondele din campul IV se exploateaza prin metoda in baterie , doua cate doua 466-472 ; 468-469 ; 470-471 .Sonda 467 este tinuta in rezerva pana la egalizarea tavanului cu a sondelor 468-469 cu care este unita .Sonda 473 va functiona ca sonda individuala .

    Controlul dizolvarii se va face prin masuratori cavernometrice.Acestea se vor executa cu prilejul ridicarii sondelor pe noi trepte de dizolvare si ori de cate ori va fi nevoie . La sondele care au coloanele de exploatare 8 5/8" cimentate , se va proceda la indepartarea

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    acestora din dreptul golurilor de dizolvare , pentru a se putea executa masuratorile cavernometrice.

    Pe baza masuratorilor cavernometrice se intocmesc planuri de situatie pe care se trec suprafetele maxime de dizolvare in plan orizontal , care permite sa se traga concluzii cu privire la pilierii de siguranta ai canalelor de legatura si a sigurantei suprafetei.

    Productia de sare in solutie se realizeaza prin functionare sondelor din campul III si campul IV .

    Necesarul de apa este asigurat de statia de pompe a S.C.OLTCHIM S.A., care poate asigura un debit de 1.000 mc./h.Transportul apei se face pe 2 apeducte cu d = 377,419 mm pana la Copacelu de unde apa este preluata de un apeduct cu d = 508 mm pana in amonte de noua mina de sare . De aici apa se repartizeaza din nou pe cele 3 apeducte .

    Apa industriala este depozitata in doua rezervoare din beton situate in incinta Lunca , care asigura o rezerva de 400 mc.de apa . Pomparea apei in sonde se face prin statia de pompe de la cabina nr.3 . Saramura rezultata din campul lll este depozitata in doua rezer-voare care au o capacitate de 4.000 mc . Saramura rezultata din campul IV se expediaza direct la beneficiari . Livrarea se face direct , prin cadere libera , pe doua saleducte cu d = 377 mm.care sunt exploatate si intretinute de personalul sectiei Ocnita .

    Produsul "Sare in solutie" nu necesita o preparare suplimentara , aceasta rezultand ca atare din fluxul tehnologic.La livrarea produsului trebuie urmarit permanent ca acesta sa nu ajunga la beneficiar cu impuritati sterile sau substante organice . Receptia cantitativa a saramurei se face pe baza aparatelor de masura cu diafragma , montate atat la furnizor cat si la beneficiar . Pentru receptia calitativa se colecteaza probe medii pe timp de 24 de ore din saleducte , care se analizeaza atat in laboratorul furnizorului cat si in cel al beneficiarului , dupa care se face media aritmetica intre cele doua rezultate.

    Conform proiectului in faza unica simbol nr. 34-607/04/1990, intocmit de ICPMCN Cluj Napoca, parametri calitativi ai saramurii livrate sunt :

    - NaCl = min.308 g/l

    - Produse petroliere = max.13 mg/l

    - CaO = max.0.6 g/l

    - MgO = max. 0,04 g/l

    Pentru protectia suprafetei si a zacamantului au fost stabiliti pe baza parametrilor fizico-mecanici ai sarii si a rocilor din acoperisul zacamantului de sare pilieri de protectie definitivi astfel :

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    * Pentru protectia localitatilor urbane si rurale situate in perimetrul zacamantului au fost delimitati pilieri de protectie pentru aceste localitati .Delimitarea pilierilor de protectie pentru localitatile din zona zacamantului a fost propusa de IFLGS in anul 1974 si preluata ca atare in documntatiile geologice intocmite pana in prezent .Trasarea pilierilor in adancime s-a facut dupa urmatoarele unghiuri : in steril 45 grade , in util 80 grade .

    In prezenta documentatie pilierii pentru protectia localitatilor sunt :

    - pilierul de protectie pentru orasul Ocnele Mari si localitatea Buda

    - pilierul de protectie pentru localitatile Ocnita-Lunca

    - pilierul de protectie pentru localitatea Teius

    Acesti pilieri sunt amplasati astfel: pilierul Ocnele Mari Buda este situat in zona estica a zonei Ocnita -Ocnele Mari, la limita dintre cele doua zone cu rezerve ale zacamantului (zona Cocenesti si zona Ocnita Ocnele Mari); pilierul pentru localitatile Ocnita-Lunca este in partea centrala a zonei Ocnita Ocnele Mari ; pilierul pentru localitatea Teius este amplasat in partea vestica a zonei Ocnita-Ocnele Mari.La suprafata acesti pilieri au fost conturati conform planurilor de situatie din documentatiile anterioare. Trasarea in adancime a pilierilor s-a facut conform studiului C 20-104 /1978, intocmit de ICPMSN Cluj Napoca .Conform acestui studiu, trasarea rocilor situate deasupra golurilor subterane se propaga la suprafata dupa un plan care face un anumit unghi cu orizontala si care depinde de mai multi factori dintre care, natura rocilor adancime si volumul golului subteran sunt hotarartoare .Unghiul de rupere dupa care se propaga la suprafata influenta golurilor subterane pentru zacamintele de sare gema conform studiului amintit sunt:

    Adancimea acoperisului lentilei de sare gema

    Unghiul de rupere

    -grade-

    In roci sterile In sare gema

    Pana la 25 m 30 60

    Pana la 35 m 45 60

    Peste 35 m 55 60

    Prin trasarea pilierilor de protectie pentru localitati pe baza unghiurilor de rupere , acesti pilieri au ca forma corpuri asemanatoare unor trunchiuri de piramida cu baza mare situata in culcusul zacamantului.

    * Pentru protectia paraului Sarat si a soselei s-a trasat o berma de protectie de 10 m de o parte si de alta a soselei, repectiv a paraului Sarat. In adancime de la limita exterioara a bermei de protectie s-au trasat dupa unghiurile de rupere in steril si sare

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    gema planurile care delimiteaza in zacamant pilierul de protectie. Pentru pilierul soselei si paraului Sarat aceste unghiuri sunt de 45 grade in roci sterile si 80 grade in sare gema, conform studiilor IPROMIN Bucuresti .In zacamant forma pilierului de protectie pentru sosea si paraul Sarat are forma unui trunchi de piramida alungit cu baza mare in culcusul zacamantului.

    * Pentru protectia zacamantului in acoperisul acestuia a fost trasat pilierul de acoperis. Grosimea pilierului de acoperis este de 50 m, masurata de la contactul roci sterile - sare gema, spre interiorul zacamantului si pe toata suprafata zacamantului .Exceptie face pilerul de acoperis situat deasupra campului II de sonde, unde grosimea acestuia este de 70 m.

    * In zona campului IV a fost trasat de IPROMIN pilierul de protectie al Salinei Vechi .Peste 80 % din rezervele din campul IV sunt sub vatra vechii Saline .La suprafata campul IV se suprapune in proportie de 80 % peste conturul pilierului salinei trasat de IPROMIN .

    * In zonele marginale ale zacamantului din punctele unde grosimea lentilei de sare gema este sub 50 m pana la limita de efilare a fost delimitat pilierul de protectie marginal pentru zacamant. In zonele marginale pana la acest piler se extinde pilierul de acoperis.

    In afara de pilerii proiectati pentru protectia suprafetei si a zacamantului au mai fost delimitati si pilieri tehnologici (pilieri dintre golurile de dizolvare).

    4. ESTIMAREA STABILITATII Pentru analiza cantitativ a bolilor de echilibru, n condiiile concrete existente la Ocnele Mari, s-a adoptat sistemul de lucru propus de W. Ritter.

    n conformitate cu acest sistem de lucru, presiunea care solicit tavanul unui gol subteran este determinat de greutatea prismului de roci existente ntre bolta Ritter i bolta real. Pentru situaia de echilibru limit, aceast presiune este compensat de coeziunea rocilor pe suprafaa celor dou boli, care se manifest ca rezisten la traciune disponibil (t ) - anexa 51.

    Greutatea prismului de roci existent ntre axa absciselor (pentru cazul tavanului plan) i bolta Ritter este dat de [2] prin integrarea ecuaiei [1] anexa 51. Condiia de echilibru limit pentru cazul tavanului plan este: d 7 u [5]. Dac deschiderea golului subteran este mai mare, atunci se impune boltirea tavanului.

    Greutatea prismului dintre bolta de echilibru i abscis este dat de relaia [6]. nlimea de boltire pentru a se atinge starea de echilibru limit, pentru o valoare impus a lui tavan

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    t, rezult din [8]. Pentru o nlime impus a bolii reale, din [9] se poate calcula t solicitat pentru echilibru limit.

    Nomograma din fig. 65 permite determinarea deschiderii maxime a tavanului plan (d0). Dac deschiderea real a unui gol subteran este mai mare dect d0, atunci se impune boltirea tavanului.

    Se trece la o nou etap de stabilitate. Se determin valoarea parametrului u cu ajutorul graficului din anexa 50. Pentru o dechidere msurat d, folosind nomograma din anexa 49 rezult nlimea bolii teoretice de echilibru (h). Dac h > z tavanul nu mai poate atinge o poziie de echilibru n sare.

    Dac h < z, se continu analiza prin parcurgerea urmtoarelor dou etape, n cicluri succesive:

    Pentru noua poziie a bolii de echilibru se recalculeaz valorile , z, a i u (valori medii pe baza calculelor efectuate pe verticale plasate din 3 n 3 m); Se calculeaz o nou valoare a lui h.

    Se continu calculul iterativ pn cnd diferena dintre valorile lui h obinute n dou cicluri succesive devin nesemnificative.

    5. DESCRIEREA DETALIATA A ZONEI DE AMPLASARE A FORAJELOR

    In urma informatiilor adunate pana in prezent s-a stabilit amplasarea celor doua forjae in zona dezafectata a Campului II de sonde de la Ocnele Mari.

    In conformitate cu acasta obtiune s-a trecut la corelarea etapelor de evolutie a Campului II de sonde incepand din faza de executie pana in faza de dezafectare.

    Cmpul II de sonde este alctuit din 15 sonde (361 370; 376 - 379 i 381) care au fost spate n anii 1966-1967 de ctre I.F.Rmnicu Vlcea.

    Sondele au fost exploatate:

    - individual o perioad de circa 5 ani (incluznd i perioda de amorsare) ntre anii 1968 i 1973;

    - n urmtorii 5 ani se definitiveaz unirea golurilor de dizolare individuale ntre anii 1974 i 1978;

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    - i o perioad de circa 13 ani pn n anul 1991 exploatarea se face n baterie i mai ales pe grupuri de sonde.

    In tabelele urmatoare sunt sintetizate datele tehnice obinute la sparea celor 15 sonde aferente Cmpului II, precum i informaii referitoare la rezervele de sare rmase neexploatate la data de 31.08.1992. Rezervele extractibile s-au calculat pentru o valoare a densitii srii de 2,1 t/m3, un coeficient de impuriti de 0,9681 i un coeficient de rambleu de 0,855.

    Tabelul a. Date tehnice obinute n urma sprii sondelor

    Tabelul b. Date tehnice obinute n urma amorsrii i exploatrii 31.08.1992

    sonda h (m) etaj la darea in

    grosime exploat.

    diametru proiectat (m)

    total rezerv sare

    sare extras calculata (t)

    sare extras dupa

    adncime tavan

    nlime neexploat

    pierderi exploatare

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 361 24.28 112.52 90 1243529 957824 939697 130.7 8.84 22.98 362 24.76 123.24 100 1681616 597538 650327 215.72 78.27 64.47 363 19.99 101.8 100 1389066 706827 860957 182.19 46.79 49.11 364 22.8 136.8 100 1866643 1260957 1283091 210.10 - 32.45 365 24.13 171.37 100 2338353 1706871 1734921 138.92 1.1 27.01 366 20.39 95.41 100 1301875 381692 444839 177.51 69.26 70.68 367 27.81 164.39 100 2243110 1764579 1811232 161.82 - 21.33 368 25.64 100.06 100 1365324 780255 780842 138.21 13.99 42.85 369 19.91 139.19 100 1899255 1417398 1468373 326.61 20.21 25.37 370 18.93 177.48 100 2421724 695744 711581 283.88 77.1 71.27 376 15.78 120.92 100 1649960 750256 777374 342.5 34.25 54.53 377 15.96 129.24 100 1763487 1248393 1289835 307.1 24.19 29.21 378 18.56 40.75 100 556036 63434 49274 191.9 49.74 88.59 379 13.01 34.49 80 301195 245637 318633 113.6 - 18.45 381 18.91 179.09 70 1197254 525765 580483 206.54 2.09 56.09

    TOTAL 23218427 13100172 13656384 43.57

    sonda

    (nr.)

    cota-teren

    (m)

    ad-final

    (m)

    adancimea (m) ad. coloana ancoraj (m)

    ad. oglinda dop ciment (m)

    Grosime total steril (m)

    Grosime util sare

    steril/sare sare/steril

    361 306.14 279.43 50.43 268.43 121.43 263.43 15.5 199.5 362 312.49 312.45 66.45 299.45 137.45 294.45 13 220 363 310.69 299.39 51.39 274.39 135.4 266.89 13.2 209.8 364 335.19 418.1 144.1 382.1 210.1 377.1 9.8 228.2 365 321.56 366 67.82 346.82 137.82 343.82 10.5 268.5 366 297.63 253.25 44.25 236.25 108.25 231.25 10.4 181.6 367 326.36 383.82 92.82 365.82 161.82 360.82 10.7 262.3 368 305.37 274.22 54.22 260.22 124.22 255.22 7.9 198.1 369 360.59 498 242.6 479.6 306.4 483 11.1 225.9 370 322.04 433.89 146.89 416.89 206.78 411.89 11.3 258.7 376 358.63 484.25 224.9 456.9 308.25 451.25 9.5 228.5 377 347.4 464.91 211.91 441.91 282.91 436.91 12.2 217.8 378 298.05 277.47 44.47 212.47 142.16 209.47 10 158 379 288.67 197.6 43.6 167.6 113.6 163.6 4 120 381 343.85 423.45 153.45 415.45 204.45 410.45 11.5 267,5

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    Sondele de exploatare din Cmpul II pot fi mprite n 3 categorii:

    o sonde fr legtur hidraulic cu caverna SOCON (361, 368, 370, 378 i 381) nsumeaz 3.023.022 t, adic 23% din totalul srii exploatate. Volumul golului corespunztor rezultat n urma exploatrii este Vg=1.730.319 m3.

    Sonda 361 a funcionat n baterie cu sonda 368 pn n anul 1993 cnd a fost oprit definitiv. Masurtori cavernometrice s-au efectuat n aprilie 1997 i n anul 2006 (ianuarie i noiembrie). Volumul golului de dizolvare rezultat din msurtori n anul 1997 era de 650.000m3; n timp ce la msurtorile efectuate n anul 2006 se constat o micorare a acestuia la 600.000m3. Evoluia din punct de vedere a formei i dimensiunii golului sondei 361 se poate observa n anexele 52 si 53.

    Sonda 368 are masurtori cavernometrice efectuate n aprilie 1997 i n anul 2006 (ianuarie i noiembrie). Volumul golului de dizolvare rezultat din msurtori n anul 1997 era de 400.000m3; n timp ce la msurtorile efectuate n anul 2006 se constat o micorare a acestuia la 350.000m3. n perioada 1997 2006 nu sunt modificri importante n morfologia golului sondei 368 (anexa 52 i seciunea 4 din anexa 54.). ntre sondele 361 i 368 i golul comun al celor 6 sonde (352, 354, 355, 356, 358 i 360) din Cmpul I (vezi anexa 52), nca exist pilieri de siguran subiri, subminai de canale de legtur ce nu au fost puse n eviden dect parial, colmatate probabil cu material steril, sau plasate la adncimi mai mari.

    Sonda 370 are masurtori cavernometrice efectuate n anul 2006 (aprilie i noiembrie). Volumul golului de dizolvare msurat este de 240.000m3, mai mic dect cel estimat, pe baza datelor de exploatare, de pn la 350.000m3. Legatura sondei 370 cu Cmpul I s-a facut pe directia sud sud-est, prin intermediul golului sondei 351 (pentru care, nu dispunem de msurtori cavernometrice). Pentru vizualizarea golului sondei 370 n urma msurtorilor efectuate n aprilie 2006 s-a realizat seciunea din figura V.1.4. (seciune prin Cmpul I i zona de legtur cu sonda 370). La msurtorile efectuate n noiembrie 2006 nu se observ modificri eseniale n raport cu msurtorile efectuate n aprilie 2006, n afar de faptul c, n camera sondei 370, se constat desprinderea unor blocuri de dimensiuni relativ mici, din tavan (din zona central a camerei) care s-au depus pe vatra cavernei. Tavanul s-a sltat pe vertical n aceast zon cu circa 3-5m, fr a ridica probleme de stabilitate a golului de dizolvare.

    Sonda 378 nu a fost exploatat, datorit pierderii etaneitii camerei de dizolvare n timpul amorsrii sondei.

    Sonda 381 s-au realizat msuratori cavernometrice n anul 2006 (ianuarie i noiembrie). Volumul golului de dizolvare msurat este de 200.000m3, mai mic dect cel estimat, pe baza datelor de exploatare de pn la 300.000m3. Sonda 381 are o grosime a planeului de 60m i o grosime a depozitelor sterile de deasupra de circa 150m. Plasarea

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    sondei 381 ntre Cmpul I i caverna SOCON, n vecinatatea albiei de scufundare care afecteaz partea de nord a Cmpului II, duce la nrutirea condiiilor de stabilitate. ntre cele dou campanii de msurtori evoluia formei i dimensiunilor golului sondei 381 nu este semnificativ (vezi seciunea 4 din anexa 54).

    o sonde ale cror goluri de dizolvare, n mare parte rambleiate, sunt unite cu caverna SOCON (376, 377 i 369) nsumeaz 3.416.047 t, adic 26% din totalul srii exploatate (Vg=1.955.270 m3).

    Pentru sondele 369, 376 i 377, msurtorile cavernometrice n-au putut nregistra canalele de legtur a acestora cu caverna SOCON, deoarece n 1993 erau rambleate cu material steril surpat din tavanul breei existente n pilierul marginal al cavernei SOCON (care, prin evoluie spre suprafa, a determinat formarea hornului de prabuire din 12 septembrie 2001). Ca urmare a circulaiei apei introduse prin aceste trei sonde spre sud (spre caverna SOCON), pe o perioad de cel puin 10 ani, s-a format un canal de legatur ntre golurile de dizolvare unite ale acestora i caverna SOCON (prin zona sondei 364) vezi anexa 55. Sonda 376 msurtori cavernometrice efectuate n anul 1993. La aceast sond nu exist nregistrri cavernometrice pe intervalul 390 - 435 m i nici pe ultimii 30 m. La data de 20.03.1974 s-a constatat unirea cu sonda 377, aceasta avnd tavanul camerei de dizolvare mai jos cu 27,78 m. nlimea etajului la unire era de 55,87m. La data de 24.01.1976 s-a nceput exploatarea sondei n baterie cu 377. Pe intervalele pe care s-au executat rezultatele msurtorilor sunt neconcludente.

    Sonda 377 msurtori cavernometrice efectuate n anul 1993. Este printre puinele sondele care are nregistrri cavernometrice pe aproape toat nlimea golului de dizolvare. Pe baza nregistrrilor se poate constata c: diametrele determinate pe baza msurtorilor cavernometrice reprezint mai puin de jumtate din diametrul calculat pe baza datelor de producie, camera de dizolvare are un planeu intermediar n dreptul ultimei intercalaii sterile, canalele de legtur cu sondele vecine s-au realizat n zona intercalaiilor sterile i nu au avansat n acelai ritm cu tavanul camerei de dizolvare, msurtorile repetate indic o cretere a zonei de colmatare n partea inferioar a camerei de dizolvare de 0,7-4,3 m/an.

    Sonda 369 msurtori cavernometrice efectuate n anii 1993, 1997 i 2006. Msurtorile cavernometrice executate nu cuprind intervalul 385-450 m adncime, electroda oprindu-se la 385 m. Acest lucru indic probabil prezena unui tavan intermediar n dreptul ultimei intercalaii sterile. La msurtoare executat n 14.05.1990 s-a nregistrat un diametru maxim al camerei de dizolvare, la partea superioar a acesteia, de 62 m, din nou mult sub diametrul mediu rezultat din datele de producie de 94.36 m. La data de 15.10.1978 s-a constatat unirea sondei cu grupul celor 9 sonde deja unite. n continuare

  • UNIVERSITATEA DIN BUCURESTI - METODE NOI DE EXPLOATARE A SARII IN SOLUTIE

    saramura aferent dizolvrii sondei 369 a fost extras prin aliniamentul sudic format de sondele 379, 366 i 362.

    n urma msurtorilor efectuate n anul 2006 se constat c golul de dizolvare al sondei 369 a fost rembleeat mai mult de jumtate cu material steril intrat n gol pe la partea de jos a acestuia.

    Pentru vizualizarea golurilor de dizolvare a sondelor 369, 376 i 377 la momentele cnd au fost efectuate msurtori cavernometrice, s-au construit seciunea 4 prezentata n anexa 54.

    o sonde plasate pe caverna SOCON (363, 364, 365, 366, 367 i 379) i sonda 362, poziionat la vest de 363, nsumeaz 6.664.101 t, adic 51% din totalul srii exploatate (Vg=3.814.430 m3). Msurtorile cavernometrice executate n anul 1997 din 362, cumulate cu cele obinute n noiembrie 2001 din 363 pun n eviden parial canalul de legtur existent ntre 362 i caverna SOCON.

    Sonda 362 are msurtori cavernometrice n perioada de amorsare (1969), cnd pe intervalul 267-286 m adncime, a fost pus n eviden un diametru mediu de circa 40 m. La 24 septembrie 1976 se constat unirea cu sonda 363, sonda 362 avnd etajul la acea dat de 68,41m.

    Sonda 363 a fost msurat cavernometric pe intervalul 260-235 m adncime, din partea inferioar a camerei de dizolvare. Ecogramele nregistrate pun n eviden o dizolvare pronunat spre V (sonda 362), pn la circa 90 m distan de axul sondei. La data de 10.02.1975 s-a unit cu sonda 366, etajul avnd nlimea de 65,08 m, iar n 24.09.1976 se unete i cu sonda 362. Sonda a fost avariat prin spargerea coloanei de ancoraj la adncimea de 27m, la data de 17.12.1980 i ieirea motorinei n beciul sondei, n ppuriul din partea de E i mprejurul sondei pe un arc de cerc cu raza de 50m. Debitul fluidului izolant la suprafa a atins 15m3/h. Lichidarea avariei s-a fcut prin plasarea unui dop de ciment sub sprtura coloanei i blocarea zonei de pierdere a etaneitii prin injecii de urelit i lapte de ciment.

    Sonda 364 are msurtori cavernometrice efectuate la timpii:

    - 20.09.1969 de ctre specialitii rui pe intervalul 351-365 m adncime.

    - 15-16.05.1986 cu aparatul polonez pe intervalul de adncime 262-365 m. Pe ecograme se constat existena unui canal de legtur nspre E (spre sonda 365), sub 310 m adncime, a unui canal spre SSE (spre sonda 363), la adncimea de 295 m i a unui canal d