Науковий вісник НГУ

Вплив підземних гірничих робіт на топографічну поверхню на прикладі вугільної шахти Нуі Бео (В’єтнам)

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №2 2023

Останнє оновлення: 03 травня 2023

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 2136

Authors:

Тієн Трунг Ву*, orcid.org/0000-0002-3725-2127, Кафедра підземної розробки, Ханойський університет гірничої справи та геології, м. Ханой, Соціалістична Республіка В’єтнам, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Хунг Дук Фам, orcid.org/0000-0003-4871-4929, Кафедра підземної розробки, Ханойський університет гірничої справи та геології, м. Ханой, Соціалістична Республіка В’єтнам

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (2): 033 - 039

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-2/033

Abstract:

Мета. Видобуток вугілля підземним способом порушує рівновагу масиву, що оточує виробку. При підземних гірничих роботах дуже важливо визначити зону впливу процесу експлуатації лави на топографічну поверхню. Шляхом аналізу зміщення й деформації масиву гірських порід при розробці лави 21103 у пласті 11 вугільної шахти Нуі Бео визначити вплив експлуатації цієї лави на топографічну поверхню з метою прогнозування межі зони впливу, що може впливати на поверхневі роботи, забезпечуючи безпеку таких робіт.

Методика. Для досягнення результатів дослідження в роботі використовуються методи реальних польових досліджень, аналіз даних і методи чисельного моделювання.

Результати. Аналіз результатів чисельної моделі дозволив визначити, що загальна висота зони обвалення та тріщин при відпрацюванні лави 21103 пласта 11 становить близько 85 м. Просідання ґрунту становить близько 10 см відносно центру області просідання. Результати аналізу чисельної моделі також показують, що кут обвалення покрівлі становить 69°, що визначає зону впливу на топографічну поверхню в діапазоні 55 м. Результати відносно поперечних перерізів показали, що межею впливу гірських робіт на топографічну поверхню є найближча ділянка 6–6 протяжністю близько 12 м. Визначено, що час стійкості порушеного масиву гірських порід становить близько 5 місяців.

Наукова новизна. На основі програми UDEC (Універсальний унікальний код елемента) авторами розроблена імітаційна модель процесу відпрацювання лави 21103 пласта 11. Аналіз результатів моделі показав зміщений і деформований стан вміщуючого масиву гірських порід. Для імітації зміщення лави у цьому дослідженні застосовується метод чисельного моделювання, що відповідає фактичному видобутку підземної копальні. Це дозволило авторам оцінити й визначити зону впливу з необхідним ступенем достовірності.

Практична значимість. Результати дослідження даної роботи використовуються як основа для впровадження в реальне виробництво на вугільній шахті Нуі Бео. На підставі аналізу зсувів і деформацій вміщуючого масиву гірських порід при відпрацюванні лави 21103 пласта 11 вугільної шахти Нуі Бео визначається межа топографічної поверхні, що піддається впливу. При цьому також розраховується час стійкості порушеного масиву гірських порід. Таким чином, це також є підставою для вугільної шахти Nui Beo Coal Mine планувати будівельні роботи на території за межами зон впливу, що були визначені для забезпечення безпеки таких робіт.

Ключові слова: підземний видобуток, зміщення й деформація, топографічна поверхня, вугільна шахта Нуі Бео

References.

1. Zhang, N., Yuan, L., Han, C. L., Xue, J. H., & Kan, J. G. (2012). Stability and deformation of surrounding rock in pillarless gob-side entry retaining. Safety Science, 50(4), 593-599. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2011.09.010.

2. Deck, O., & Anirudh, H. (2010). Numerical study of the soil-structure interaction within mining subsidence areas. Computers and Geotechnics, (37), 802-816. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2010.07.001.

3. Marian, M., Işık, Y., Martin, B., & Karel, K. (2012). Influence of underground mining activities on the slope deformation genesis: Doubrava Vrchovec, Doubrava Ujala and Staric case studies from Czech Republic. Engineering Geology, 147-148, 37-51. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2012.07.014.

4. The Prime Minister (2016). Decision No. 403/QD-TTg on approving adjustment of Vietnam coal industry development planning to 2020, with prospects to 2030. Retrieved from https://vanban.chinhphu.vn/default.aspx?pageid=27160&docid=183922.

5. John, C. G., Gao, F. Q., Doug, S., & Davide, E. (2012). Numerical modelling of the effects of weak immediate roof lithology on coal mine roadway stability. International Journal of Coal Geology, (90-91), 100-109. https://doi.org/10.1016/j.coal.2011.11.003.

6. Dao, V. D. (2022). Behavior of twin inclined shafts excavated for 30 levels surface stability in Ha Lam coal mine. Journal of Mining and Earth Sciences, 63(3a), 87-94. https://doi.org/10.46326/JMES.2022.63(3a).10.

7. Nurpeissova, M., Rysbekov, K., Kenesbayeva, A., Bekbassarov, Z., & Levin, E. (2021). Simulation of geodynamic processes. Engineering Journal of Satbayev University, 143(4), 16-24. https://doi.org/10.51301/vest.su.2021.i4.03.

8. Hofmann, G. F., & Scheepers, L. J. (2011). Simulating fault slip areas of mining induced seismic tremors using static boundary element numerical modelling. Journal Mining Technology, 120(1), 53-64. https://doi.org/10.1179/037178411X12942393517291.

9. Pan, R. K., Li, Y., Wang, H., Chen, J., Xu, Y. L., Yang, H. Y., & Cao, S. G. (2021). A new model for the identification of subcritical surface subsidence in deep pillarless mining. Engineering Failure Analysis, (129), 105631. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105631.

10. Cai, Y., Verdel, T., & Deck, O. (2014). On the topography influence on subsidence due to horizontal underground mining using the influence function method. Computers and Geotechnics, (61), 328-340. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2014.06.003.

11. Vu, T. T. (2022). Solutions to prevent face spall and roof falling in fully mechanized longwall at underground mines, Vietnam. Mining of Mineral Deposits, 16(1), 127-134. https://doi.org/10.33271/mining16.01.127.

12. Yang, D., Qiu, H., Ma, S., Liu, Z., Du, C., Zhu, Y., & Cao, M. (2021). Slow surface subsidence and its impact on shallow loess landslides in a coal mining area. Catena, (209), 105830. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105830.

13. Donnelly, L. J., Culshaw, M. G., & Bell, F. G. (2008). Longwall mining-induced fault reactivation and delayed subsidence ground movement in British coal fields. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 41(3), 301-314. https://doi.org/10.1144/1470-9236/07-215.

14. Zięba, M., Kalisz, P., & Grygierek, M. (2020). The impact of mining deformations on road pavements reinforced with geosynthetics. Archives of Mining Sciences, 751-767. https://doi.org/10.24425/ams.2020.134145.

15. Ścigała, R., & Szafulera, K. (2020). Linear discontinuous deformations created on the surface as an effect of underground mining and local geological conditions-case study. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, (79), 2059-2068. https://doi.org/10.1007/s10064-019-01681-1.

16. Strzałkowski, P. (2019). Some Remarks on Impact of Mining Based on an Example of Building Deformation and Damage Caused by Mining in Conditions of Upper Silesian Coal Basin. Pure and Applied Geophysics, 176, 2595-2605. https://doi.org/10.1007/s00024-019-02127-1.

17. Wang, W., Cheng, Y. P., Wang, H. F., Liu, H. Y., Wang, L., Li, W., & Jiang, J.Y. (2015). Fracture failure analysis of hard–thick sandstone roof and its controlling effect on gas emission in underground ultra-thick coal extraction. Engineering Failure Analysis, (54), 150-162. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2015.04.016.

18. Jiang, L. H., Atsushi, S., Hani, S. M., Ma, N. J., Liu, H. T., & Hao, Z. (2016). Influence of fracture-induced weakening on coal mine gateroad stability. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 88, 307-317. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2016.04.017.

19. Vu, T. T. (2022). Determination of the movement and deformation areas of strata when exploiting longwall of Seam 11 under the open-pit mine at Ha Lam Coal Mine, Vietnam. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, (1049), 012009. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1049/1/01200.

20. Ministry of Science and Technology, Vietnam (2015). National Regulation TCVN 10673:2015 on Mine Surveying. Retrieved from https://vanbanphapluat.co/tcvn-10673-2015-trac-dia-mo.

• < Попередня
• Наступна >