Mine pressure and rock displacement temporal variation analysis for Jiu Valley directional drifts in the context of "n" stability criterion

• Autorzy: Toderas M. , Moraru R. I.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amsc-2014-0032

Warianty tytułu

PL

Analiza ciśnień i chwilowych przemieszczeń skał w badaniach kierunkowych wyrobisk w kopalniach w dolinie Jiu z uwzględnieniem kryterium stabilności "n"

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Ensuring mine workings stability over their entire operation period largely depends on the chosen support system and on their interaction with the surrounding rock. Looking at how the main horizontal mine workings are supported in Jiu Valley coal basin, we found that they fall into the category fulfilling a reinforcement role. From the data provided by the documentation of the collieries within this basin, it was found that there were generalized different metal - type supporting systems that with respect to operating and working mode are with constant or malleable strength and increasing - strength (rigid supporting systems). Research conducted on the stability analysis of horizontal mine workings aimed at elucidate the intensiveness and characteristics of mine pressure, the deformation character and contour displacement of rocks, the interplay between geo-mechanical deformation conditions and deformation extension, as good as the influence of these parameters on the supporting system’s behavior. This paper presents a methodology for determining the main laws of mine pressure regime distribution, the results of the burden load values and displacement of support, considering the “n” stability criterion as a complex parameter which can express the laws of variation, for the specific location and operating conditions of directional galleries within the floor of coal seam 3 in Jiu Valley.

PL

Zapewnienie stabilności wyrobisk w trakcie całego okresu prowadzenia prac górniczych w dużej mierze uwarunkowane jest przez dobór odpowiedniej obudowy i kontroli oddziaływania sąsiadujących warstw skalnych. Obserwując w jaki sposób zabezpieczono i podparto poziome wyrobiska główne w kopalniach zagłębia węglowego w dolinie Jiu, stwierdziliśmy, że obudowy te pełnią rolę wzmocnień. Na podstawie danych dostarczonych przez kopalnie w rejonie zagłębia węglowego, wiadomo, że w większości były to różnego typu obudowy metalowe o stałej lub regulowanej wytrzymałości, uwarunkowanej przez dobór metody wybierania, lub obudowy o zwiększonej wytrzymałości (sztywne podpory). Przeprowadzono badania obejmujące analizę stabilności poziomych wyrobisk mające na celu określenie wielkości i charakterystyki ciśnienia, charakteru odkształcenia i przemieszczeń warstw skalnych, a także zależności pomiędzy geo-mechanicznymi warunkami odkształcenia i rozszerzaniem w trakcie odkształcenia i wpływu wyżej wymienionych parametrów na zachowanie podpór. W pracy przedstawiono także metodę określania zasad rozkładu ciśnień w obrębie kopalni, wyniki badań obciążeń wskutek nadkładu oraz przemieszczeń podpór przy wykorzystaniu jako kryterium stabilności złożonego parametru ‘n’, który określa prawa rządzące zmiennością tych wielkości w zależności od specyfiki miejsca i warunków prowadzenia wydobycia w kierunkowych chodnikach w obrębie pokładu 3 w kopalni węgla w dolinie Jiu.

Słowa kluczowe

EN

stability; reliability; mine pressure; stability criterion; deformation; interaction; time; dependence

PL

stabilność; niezawodność; ciśnienie; kryterium stabilności; odkształcenia; oddziaływania; zależność czasowa

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, no. 2
• Strony: 455--466
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Toderas M.

• University of Petrosani, Department of Mining, Surveying and Civil Engineering, 20 University Str., 332006, Petrosani, Romania

autor

Moraru R. I.

• University of Petrosani, Department of Mining, Surveying and Civil Engineering, 20 University Str., 332006, Petrosani, Romania

Bibliografia

• [1] Brown E.T., Bray J.W., Ladanyi B., Hoek E., 1983. Ground response curves for rock tunnels. ASCE J. Geotech. Eng., 109, 15-39.
• [2] Carranza-Torres C., 2004. Elasto-plastic solution of tunnel problem using the generalized form of the Hoek-Brown failure criterion. Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 41(3), 480-1.
• [3] Hejmanowski R., Kwinta A., 2009. Determining the Coefficient of Horizontal Displacements with the Use of Orthogonal Polynomials. Arch. Min. Sci., Vol. 54, No 3, p. 441-454.
• [4] Kortas G., 2013. Long- and short-term processes indicated by the displacement of the chamber roofs in the monumental Wieliczka salt mine. Arch. Min. Sci., Vol. 58, No 1, p. 119-123.
• [5] Lee Y.K., Pietruszczak S., 2008. A new numerical procedure for elasto- plastic analysis of a circular opening excavated in a strain- softening rock mass. Tunnelling and Underground Space Technology.
• [6] Leţu N., Semen C., 1981. Influence of rock physical and mechanical characteristics caracteristicilor on the stability of horizontal mine workings and selection of most fitted support for Jiu Valley conditions (in Romanian). Mines. Oil and Gasses.Vol. 32, No 10, 78-86.
• [7] Popescu Al., Todorescu A., 1982. Rock Mechanics in Mining (in Romanian). Technical Publishing House, Bucharest.
• [8] Toderaş M., 1992. Critical analysis of horizontal drifts stability in Jiu Valley and assessment of main factors influencing their stability (in Romanian). Ph.D. Research Report, December, University of Petroşani, Romania.
• [9] Toderaş M., 1999. Research regarding the rheological behaviour characterization of rocks within Jiu Valley basin and implications on main horizontal mine working provision (in Romanian). Ph.D. Thesis, University of Petroşani, Romania.
• [10] Toderaş M., 2006. The evaluation of the pressure’s manifestation way from the surrounding main horizontal mining workings from Valea Jiului area, according to the knowledge of the reological behavior of the surrounding rocks. Journal of Mines, Metals and Fuels, 54(12): 300-304.
• [11] Todorescu A., 1993. Research regarding the stability of main opening horizontal mine workings at Petrila Colliery through pressure regime knowledge and dolutions for stability provision (in Romanian). Research Grant No 24/1993, National Hardcoal Company.