- Tytuł:
-
Supporting a Mine Working with a Shelter in Various Mining and Geological Conditions
Wspomaganie kopalni pracującej ze schronem w różnych warunkach górniczych i geologicznych - Autorzy:
-
Krukovskyi, Oleksandr
Krukovska, Viktoriia - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/2200989.pdf
- Data publikacji:
- 2023
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
- Tematy:
-
mine workings stability
mining safety
numerical simulation
rock deformation
shelters
supporting of mine workings
stateczność wyrobisk górniczych
bezpieczeństwo górnicze
symulacje numeryczne
deformacje skał
osłony
obudowy wyrobisk górniczych - Opis:
-
Shelters are used to protect miners from exposure to harmful gases and for the work of rescuers. Such shelters are built in a niche adjacent to the mine working. The purpose of this work is a numerical study of the stress state of a coal-rock massif with a mine working and a shelter, their stability in various mining and geological conditions and with various supporting schemes. Numerical simulation of the stress state of a coal-rock massif with a mine working and a shelter was performed; their stability was studied in various mining and geological conditions and with various supporting schemes. It is shown that, over time, near-contour rocks are unloaded from rock pressure, and an area of increased difference of the stress tensor compo-nents expands around the mine working and the shelter. This leads to cracks formation of varying degrees of intensity. When the mine working with the shelter is driven at a shallow depth in hard rocks, the basic scheme, which consists mainly of metal frames and a reinforced concrete barrier, is sufficient for their supporting. If the host rocks are weaker, the stability of the mine working and the shelter is broken and it is necessary to strengthen their supporting with rock bolts. In the bolted area, the rocks are in triaxial compression conditions, a rock-bolts arch is formed above the mine working and the shelter, which pre-vents the displacement of the roof rocks into the mine working and increases its stability. With an increase in the depth of min-ing operations, the stability of the mine working decreases; the inelastic deformation zone in the mine walls grows; the load on the support increases. For the rock-bolts arch formed in the mine roof, supports are required in the walls of the mine working and the shelter. For this purpose, side rock bolts are installed. The use of an appropriate supporting scheme leads to a de-crease of the area of inelastic deformation zone by 2.5 times and the area of the zone unloaded from rock pressure by 2.6 times. Thus, such schemes for supporting the mine working and the shelter are selected, which ensure their stability in the considered mining and geological conditions.
Schrony służą do ochrony górników przed narażeniem na szkodliwe gazy oraz do pracy ratowników. Schrony takie budowane są w niszy przylegającej do wyrobiska kopalnianego. Celem pracy jest numeryczne badanie stanu naprężeń masywu węglowo-skalnego z wyrobiskiem i osłoną, jego stateczności w rożnych warunkach górniczo-geologicznych i przy rożnych układach obudowy. Wykonano symulację numeryczną stanu naprężeń masywu węglowo-skalnego z wyrobiskiem i schronem. Badano ich stabilność w rożnych warunkach górniczych i geologicznych oraz przy rożnych schematach podparcia. Pokazano, że w miarę upływu czasu skały przykonturowe odciążają się od naporu skał, a wokół wyrobiska i schronu rozszerza się obszar zwiększonej różnicy składowych tensora naprężeń. Prowadzi to do powstawania pęknięć o rożnym stopniu intensywności. Gdy kopalnia współpracująca ze schronem jest prowadzona na płytkiej głębokości w twardych skałach, do ich podparcia wystarcza podstawowy schemat, składający się głownie z metalowych ram i bariery żelbetowej. Jeżeli skały macierzyste są słabsze, stabilność wyrobiska kopalnianego i osłony jest zerwana i konieczne jest wzmocnienie ich podparcia kotwami skalnymi. W rejonie kotwionym skały znajdują się w stanie trójosiowego ściskania, nad wyrobiskiem i schronem tworzy się łuk kotwowy, co zapobiega przemieszczaniu się skał stropowych do wyrobiska i zwiększa jego stateczność. Wraz ze wzrostem głębokości eksploatacji zmniejsza się stabilność wyrobiska górniczego, powiększa się strefa odkształceń niesprężystych w ścianach kopalni, obciążenie podpory wzrasta. Dla łuku kotwiowego formowanego w stropie kopalni wymagane są podpory w ścianach wyrobiska i schronu. W tym celu montowane są boczne kotwy skalne. Zastosowanie odpowiedniego schematu podparcia prowadzi do 2,5-krotnego zmniejszenia powierzchni strefy odkształceń niesprężystych oraz 2,6-krotnej powierzchni strefy odciążonej od parcia skał. W związku z tym dobierane są takie schematy obudowy wyrobiska i osłony, które zapewniają ich stabilność w rozważanych warunkach górniczo-geologicznych. - Źródło:
-
Inżynieria Mineralna; 2023, 1; 45--52
1640-4920 - Pojawia się w:
- Inżynieria Mineralna
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł