رشد جمعیت جهان توسعه شهرها را از پیش تعیین می کند و همچنین تقاضا برای محصولات غذایی و کودهای شیمیایی را افزایش می دهد. [۱,۲]. پتاس ماده اولیه تولید کودهای معدنی است، بنابراین استخراج این نوع مواد معدنی هر ساله افزایش می یابد. [۳,۴]. در حال حاضر، ذخایر پتاس با موقعیت های نسبتا مطلوب (عمق کم، ضخامت کافی، ضخامت کافی لایه های ضد آب و غیره) کاهش یافته است. [۵,۶]. تعادل بین استخراج پتاس و مصرف کود پتاس مستلزم افزایش ظرفیت تاسیسات معدنی موجود است. [۷]که شامل استخراج ذخایر خارج از تعادل یا کار در شرایط معدنی و زمین شناسی دشوارتر است [۸]. در برخی موارد، استخراج معادن در مناطق کم جمعیت انجام می شود که در آن توجه بیشتری به حفظ سطح می شود [۹].

با این حال، فن آوری های موجود استخراج و فرآوری مواد معدنی، ایمنی کامل جمعیت شاغل در شرکت های معدنی و فرآوری، و همچنین ساختمان ها و سازه های شهری و صنعتی را تضمین نمی کند. ذخایر پتاس به طور سنتی با روش هایی با پشتوانه طبیعی استخراج می شوند [۱۰,۱۱]. این فناوری با تلفات مواد معدنی بالا همراه است [۱۱]، که تنها مشکل نیست. تشدید استخراج پتاس باعث افزایش بار روی ستون ها و در نتیجه تغییر رفتار تنش-کرنش سنگ های پوشاننده می شود. [۱۲]. این ممکن است متعاقباً منجر به ناپیوستگی لایه‌های ضد آب، سیل معادن و فرونشست سطحی شود. [۱۳]. از آنجایی که بسیاری از معادن زیرزمینی در زیر شهرک ها قرار دارند، چنین اختلالاتی باعث خرابی در محدوده شهر و در نتیجه تخریب ساختمان های مسکونی و عمومی می شود. علاوه بر این، شرکت های معدنی تأثیر قابل توجهی بر محیط زیست و جوامع محلی دارند [۱۴]. استخراج و فرآوری مواد خام باعث تولید زباله هایی می شود که روی سطح ذخیره می شوند [۱۵,۱۶].

استخراج مواد معدنی باید بر اساس سه جنبه باشد: ایمنی، سازگاری با محیط زیست و سودآوری. توسعه پایدار شرکت مستلزم ایجاد تعادل در این موقعیت ها است [۱۷]. استانداردهای بالای تکنولوژیکی و عملیاتی باید ایمنی معدنچیان را تضمین کند [۱۸]، ساکنان [۱۹]، و محیط زیست [۸]. فن‌آوری‌های نوآورانه برای تضمین بهره‌وری بالای یک شرکت معدنی و افزایش پایداری مالی آن در شرایط جهانی شدن و در عین حال حفظ و بهبود ایمنی و قابلیت اطمینان طراحی شده‌اند. [۲۰,۲۱].

فن آوری استخراج پتاس با پشتیبانی مصنوعی به کاهش تلفات مواد معدنی، کنترل موثرتر رفتار تنش-کرنش توده سنگ و در نتیجه جلوگیری از نقض لایه های ضد آب و فرونشست سطح امکان می دهد. [۲۲]. فن آوری انجماد پس انداز یک روش فنی جدید برای استخراج سنگ معدن های محلول در آب است [۲۳,۲۴]. تجزیه و تحلیل تجربیات نشان می‌دهد که پس‌پرده سخت‌کننده عمدتاً برای استخراج سنگ‌های معدنی با ارزش استفاده می‌شود [۲۵,۲۶].

پس‌پر سخت‌کاری، پشتیبانی مطمئنی را برای سنگ‌های پوششی فراهم می‌کند، ایمنی عملیات معدن را افزایش می‌دهد، تلفات و رقیق شدن مواد معدنی را کاهش می‌دهد، شرایط مساعدی برای جایگزینی کامل ستون‌های سنگ معدن با تکیه‌گاه مصنوعی ایجاد می‌کند و ستون‌های باقی‌مانده را با سطح مقطع کوچک‌تر تقویت می‌کند. به تمرکز عملیات معدنی کمک می کند [۲۷]. هر چه عمق رسوب بیشتر باشد، اهمیت سخت شدن پس‌پر می‌شود، زیرا با ایجاد یک توده مصنوعی قوی در فضای استخراج‌شده در مدت زمان نسبتاً کوتاه، به راه اصلی کنترل فشار سنگ تبدیل می‌شود. [۲۸].

دلیل اصلی جلوگیری از استفاده گسترده از پس‌پر سخت‌کننده، هزینه قابل توجه به دلیل قیمت بالای سیمان است. [۲۹]. علیرغم هزینه بالای سخت شدن پس‌پر، بیش از ۱۰۰ سال است که به طور گسترده در معادن زیرزمینی استفاده می‌شود. [۲۷].

بسته به شرایط محلی، روش‌های اصلی استخراج با پس‌پر در حال حاضر عبارتند از: لایه‌های افقی. استخراج اتاق و ستون؛ توقف زیرسطحی؛ لایه های نزولی؛ و غیره [۳۰].

برای روش اتاق و ستون، میدان سنگ یا به پانل ها یا به سطوح تقسیم می شود که طی چندین مرحله (مرحله اول، مرحله دوم، مرحله سوم و غیره) حفاری می شود. پس از استخراج سنگ معدن، هر اتاق با پرکننده سخت کننده پر می شود. در برخی موارد می‌توان از پس‌پر ترکیبی برای پرکردن اتاق‌های مرحله دوم یا سوم با پس‌پر خشک یا هیدرولیک استفاده کرد. [۳۱].

از مطالب فوق چنین استنباط می شود که یکی از دلایل مهمی که استفاده از پس انداز را در معادن پتاس محدود می کند، هزینه بالای مواد و عملیات انبار کردن با ارزش نسبتاً پایین محصول نهایی است. محلول در آب؛ شیب مسطح؛ و ضخامت کم همه اینها ضرورت توسعه ترکیب پس‌پر سخت‌کننده، تولید آن و فناوری حمل و نقل را از پیش تعیین می‌کند. [۳۲,۳۳] برای استخراج پتاس

مدل سازی با استفاده از مدل رئولوژیکی سنگ ها که توسط نورتون توصیف شده است [۹۲,۹۳,۹۴] قانون خزش آینده نگری و امکان سنجی توقف چند مرحله ای را تایید کرده است. مدلسازی در نرم افزار FLAC توسط Itasca Consultants GmbH انجام شد. شکل ۱۰ نتایج اندازه گیری تغییر شکل عمودی را در ۱۵ متر نشان می دهد (شکل ۱۰الف) و ۵۰ متر (شکل ۱۰ب) به صورت عمودی از سقف درز پس از ۱۳، ۸۵، ۱۵۳، ۳۶۰ و ۳۶۰۰ روز. همانطور که انتظار می رود، تغییر شکل ها با تشکیل هر اتاق جدید افزایش می یابد. با این حال، با سخت شدن پس‌پر و تضمین ظرفیت باربری، شدت تغییر شکل کاهش می‌یابد. نتایج مدل‌سازی بینشی نسبت به تغییر شکل عمودی در دراز مدت ارائه می‌کند. بیشتر تغییر شکل عمودی تا ۱۵۳ روز رخ می دهد. چنین پویایی را می توان با وجود اتاق های پر نشده و تقویت تدریجی پس انداز توضیح داد. پس از روز ۱۵۳، تغییر شکل های عمودی کاهش می یابد و پس از روز ۳۶۰، عملا متوقف می شوند. این نشان می دهد که پس انداز استحکام کلی خود را به دست آورده است و کل بار را بر عهده گرفته است و شکاف های اتاق توسط سقف هایی که قبلاً تغییر شکل داده و فرو ریخته اند پر شده است. در فاصله بین ۳۶۰ تا ۳۶۰۰ روز، عملاً هیچ تغییر شکلی انتظار نمی رود.

شکل ۱۱ نمودارهای کانتور تنش ها را برای روزهای ۱۴۳، ۳۶۰ و ۳۶۰۰ پس از شروع استخراج نشان می دهد. مدل‌سازی رفتار توده نمک در منطقه معدن کاهش شدید تنش را پس از روز ۱۴۳ نشان می‌دهد. پس از ۳۶۰ روز، بالاترین تنش‌ها تنها در مجاورت پس‌پر انتظار می‌رود. پس از ۳۶۰۰ روز، درز بررسی شده حالتی نزدیک به حالت طبیعی پیدا می کند. پس از اتمام انبار کردن در فاز III، تغییرات تنش-کرنش ناگهانی در توده بعید است.