厚層採掘における斜面残炭柱の下での重圧構造破裂の進化と地圧の振る舞い
Hongwei Wang1,2,3, Chengpeng Tian4, Yong Liu5
1College of Energy and Mining Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an, 710054, China.
下層石炭層からの採掘は,残留柱の故障によって大規模な崩壊を引き起こします. この鉱山圧力の進化は,安全で厚い石炭層の採掘に不可欠な上層層に影響を与えます.
科学分野:
- 鉱山工学
- 地質工学
- ロック・メカニクス
背景:
- 非常に厚い石炭層には,スプリットレベルの完全に機械化された上部炭掘削が使用されます.
- 下部断片の採掘は,残った上部断片の石炭柱と相互作用することができます.
- これらの相互作用を理解することは 鉱山の安定性と安全性にとって不可欠です
研究 の 目的:
- 余剰柱を通して下部スライス抽出中の過重圧破裂の動きと採掘圧力の進化を調査する.
- 残留柱の不安定なメカニズムと,その層の行動への影響を明らかにする.
- 斜面と下部切片の作業面における層進化の特徴を決定する.
主な方法:
- 統合された物理シミュレーション
- FLAC3D数値解析について
- フィールドモニタリング
主要な成果:
- 下部のスライス抽出は,残留柱の不安定性による大規模な過負荷崩壊を引き起こしました.
- 柱の近くでは最大垂直張力が9.9% (46.7 MPa) 増加し,大きな変形が発生した.
- 柱の下には半月形のストレスのパターンが形成され,準対称なトラペシ状の骨折パターンが生まれました.
結論:
- この採掘方法では,残留の柱の不安定性が,重荷の崩壊の主な要因です.
- ストレスと骨折のパターンは,下部切片面と上部柱の斜面の交差点によって直接影響を受けます.
- 発見は,非常に厚い石炭層の安全な採掘のための重要な洞察を提供します.
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