Ocena spękań filarów węglowych pozostawianych pomiędzy chodnikami przyścianowymi

• Autorzy: Wrana A. , Prusek St.

Warianty tytułu

EN

Assessment of fractures in coal pillars left between gateroads

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem artykułu są filary węglowe pozostawiane pomiędzy chodnikami przyścianowymi sąsiadujących ze sobą pól ścianowych. Tego typu filary stosowane są zarówno w przypadkach systemu ścianowego z pojedynczymi, jak i wieloma chodnikami przyścianowymi. Generalnie zakłada się, że filary powinny posiadać takie wymiary, które zagwarantują utrzymanie ich stateczności, a tym samym stateczności chodników przyścianowych. W górnictwie światowym, w zależności od doświadczeń poszczególnych kopalń, stosowane są filary o szerokości od kilku do kilkudziesięciu metrów. W artykule przedstawiono doświadczenia górnictwa światowego dotyczące stosowania filarów w eksploatacji ścianowej, wybrane metody ich projektowania oraz wyniki badań endoskopowych spękań filarów węglowych. Uzupełnieniem badań endoskopowych były pomiary konwergencji wyrobisk przyścianowych zlokalizowanych wzdłuż przedmiotowych filarów. Badania wykonano w dwóch parcelach ścian zawałowych zlokalizowanych na głębokościach ok. 300 m i ok. 900 m.

EN

This paper presents a description of coal pillars left between gateroads of adjacent longwall panels. These type of pillars are used in single entry as well as in multiple entry longwall systems. Generally, it is assumed that pillars should have dimensions that guarantee their stability and thus stability of the gateroad. In mines around the world, pillars of width from a few meters to several tens of meters are used, depending on experience of a particular mine. This paper presents the worldwide experiences concerning coal pillars in longwall mining, selected designing methods and results of coal pillar fracturing assessment by application of an endoscopic method. The endoscopic method was supplemented by convergence measurements in gateroads near the pillars. The research was conducted in two longwall panels, at depth of ca. 300 and 900 meters.

Słowa kluczowe

PL

górnictwo; chodnik przyścianowy; filary węglowe; deformacja

EN

mining; gateroads; coal pillars; deformation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 72, nr 3
• Strony: 17--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wrana A.

• Główny Instytut Górnictwa w Katowicach

autor

Prusek St.

• Główny Instytut Górnictwa w Katowicach

Bibliografia

• 1. Bieniawski Z. T. : A method revisited: coal pillar strength formula based on field investigations. Proceedings of the Workshop on Coal Pillar Mechanics and Design. Pittsburgh, PA: U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines, IC 9315, s. 158-165. 1992.
• 2. Brady B., Brown E.: Rock mechanics for underground mining. Springer, third edition; 2006.
• 3. Cassie J. W., Altounyan P.F. , Cartwright P.B.: Coal Pillar Design for Longwall Gate Entries. Proc. of the Second International Workshop on Coal Pillar Mechanics and Design, Pittsburgh, s. 23-32. 1999.
• 4. Colwell M., Firth R., Mark C.: Analysis of longwall tailgate serviceability (ALTS): A chain pillar design methodology for Australian conditions, U.S. Department of health and human services, Pittsburgh, s. 33-48; 1999.
• 5. Gale W. J.: Experience of field measurement and computer simulation methods for pillar design Proc. of the Second International Workshop on Coal Pillar Mechanics and Design, Pittsburgh, s. 49-61; 1999.
• 6. Gisman S.: Słownik górniczy. Instytut Węglowy. Katowice 1949.
• 7. Instrukcja GIG nr 1: Zasady i zakres stosowania kompleksowej metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny, Katowice 1996.
• 8. Junker M. et al.: Gebirgsbeherrschung von Flözstrecken. Verlag Glückauf, Essen; 2006.
• 9. Li W., Bai J., Peng S., Wang X., Xu Y.: Numerical Modeling for Yield Pillar Design: A Case Study, Rock Mechanics and Rock Engineering, 48, s. 305-318; 2015.
• 10. Liszkowski J., Stochlak J.: Szczelinowatość masywów skalnych. Warszawa 1977.
• 11. Majcherczyk T., Niedbalski Z., Małkowski P.: Wpływ szerokości filara oporowego dla chodnika przyścianowego na stan naprężenia w jego otoczeniu, „Górnictwo i Geoinżynieria", 2011, t. 35, z. 2.
• 12. Małkowski P.: Rola stref spękań w ocenie stateczności wyrobisk krytarzowych w kopalniach węgla kamiennego. Rozprawy Monografie 265. Wydawnictwa AGH, Kraków 2013.
• 13. Mark C.: "The state-of-the-art in coal pillar design." Transactions of the Society for Mining, Metallurgy, and Exploration Inc. Salt Lake City: SME, s. 123-128; 2000.
• 14. Mark C.: The evolution of intelligent coal pillar design: 1981-2006, 25th International Conference on Ground Control in Mining, Morgantown, s. 326-334; 2006.
• 15. Mortazavi A., Hassani F.P., Shabani M.: A numerical investigtation of rock pillar failure in underground openings, Computers and Geotechnics, Vol. 36, s. 691-697; 2009.
• 16. Olszewski J., Osuchowski J., Pilecki J. i in.: Leksykon górniczy. Wydawnictwo „Śląsk", Katowice 1989.
• 17. Peng S.S.: Longwall Mining: 2nd Edition. Morgantown; 2006.
• 18. Prusek S., Pierszalik R., Walentek A.: Zmiany w górotworze oraz deformacja wyrobiska korytarzowego drążonego na głębokości powyżej 1000 m. „Wiadomości Górnicze" 2015, nr 4.
• 19. Sałustowicz A.: Wielkość i rozkład naprężeń w pozostawionych resztkach pokładu. „Przegląd Górniczy" 1960, nr 12.
• 20. Sanetra U.: Określenie nośności filarów oporowych w stanie pokrytycznym na podstawie badań trójosiowego ściskania karbońskich próbek skalnych, (praca doktorska), GIG, Katowice 2004.
• 21. Singh R.N., Unver B., Pathan A.G: Design of Rib Pillars in Longwall Mining Based on theoretical and Practical Approaches. Proc. of The 10th Mining Congress of Turkey, Ankara - Turcja, s. 23-28; 1987.
• 22. Staroń: Eksploatacja pokładów węgla w sąsiedztwie pól pożarowych, Wydawnictwo „Śląsk", Katowice 1979.
• 23. Walentek A., Masny W.: The influence of the protection pillar width on the stability of the gateroad, 29th International Conference on Ground Control in Mining, Morgantown, s. 199-208; 2010.
• 24. Wilson A.H., Ashwin D.P.: Research into determination of pillar size. Mining Engineering, 20, s. 409-417. 1972.
• 25. Yavuaz H.: Yielding Pillar Concept and its Design, 17th International Mining Congress and Exhibition of Turkey, s. 397-404; 2001.

Uwagi

Prace przedstawione w niniejszej publikacji zrealizowano w ramach działalności statutowej Głównego Instytutu Górnictwa nr 11510255-152