توسعه روشی جدید به منظور طراحی لنگه های زغالی در معادن اتاق و پایه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

طراحی لنگه در معادن زغال سنگ زیرزمینی یکی از گسترده ترین موضوعات تحقیقاتی در کشورهای تولید کننده زغال سنگ است. لنگه های به جا مانده با ابعاد نامناسب منجر به شکست لنگه در زمان عملیات بازیابی لنگه می شوند. زیرا بارهای پایه ای ناشی از عملیات بازیابی لنگه موجب افزایش بار وارد بر لنگه های مجاور خط تخریب می شوند. شکست لنگه از مهمترین ریسکهای ژئوتکنیکی است که می تواند موجب صدمه دیدن معدنکاران، تخریب تجهیزات و قطع تولید شود. در این مقاله روشی ساده جهت طراحی لنگه در معادن اتاق و پایه ارائه شده است. این روش قادر است مقدار بارهای گوناگونی (اعم از بارهای توسعه ای و پایه ای) که ممکن است طی پروسه معدنکاری اتاق و پایه بر لنگه وارد شود، تخمین بزند. مزیت دیگر این روش کاهش ریسک شکست لنگه است. در نهایت روش پیشنهادی برای طراحی لنگه در پانل اصلی معدن مرکزی زغال سنگ طبس به کار گرفته شده و براساس آن ابعاد بهینه لنگه 6/11×6/11 متر بدست آمده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Development of a new method for coal pillars design in room and pillar mines

نویسندگان [English]

  • Ebrahim Ghasemi 1
  • Kourosh Shahriar 2
  • Hamid Hashemalhosseini 3
1 Shahrood University
2 Amirkabir University of Technology
3 Isfahan University of Technology
چکیده [English]

Pillar design in underground coal mines is one of the extensive research fields in coal producing countries. Remained pillars with improper sizes lead to pillar failure during pillar recovery operation because abutment loads due to this operation result in a load increase on the pillars adjacent to the pillar line. Pillar failure is one of the main geotechnical hazards that may cause in workers injury, equipment break down and stoppage in mining operation. In this paper, a simple method is presented for coal pillar design in room and pillar mines. This method can estimate the value of various loads (including development and abutment loads) that pillars might experience throughout the mining process. Another advantage of this method is reducing pillar failure risk. Finally, the proposed method was applied for pillar design in main panel of Tabas Central Mine and based on it the optimum sizes of pillar were obtained 11.6×11.6 m.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pillar design
  • Room and pillar mines
  • Pillar failure
  • Pillar recovery
  • Abutment loads
  • Tabas Central Mine
[1] Peng, S.S., 1978. “Coal Mine Ground Control”. John Wiley & Sons, New York.

[2] Mark, C., 2006. “The evolution of intelligent coal pillar design: 1981-2006”. Proceedings of the 25th International Conference on Ground Control in Mining, Morgantown, West Virginia University, USA, pp 325-334.

[3] Bieniawski, Z.T., 1981. “Improved design of coal pillars for U.S. mining conditions”. Proceedings of the 1st International Conference on Ground Control in Mining, Morgantown, West Virginia University, USA, pp 13-22.

[4] Chase, F., Mark, C., Heasley, K.A., 2002. “Deep cover pillar extraction in the U. S. coalfields”. Proceedings of the 21st International Conference on Ground Control in Mining, Morgantown, West Virginia University, USA, pp 69-80.

[5] Van Der Merwe, J.N., 1990. “The extraction safety factor concept in high-extraction coal mining”. Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy 90, pp 303-306.

[6] Mark, C., Chase, F., 1997. “Analysis of Retreat Mining Pillar Stability (ARMPS)”. Paper in new technology for ground control in retreat mining, NIOSH IC 9446, pp 17-37.

[7] Stefanko, R., 1983. “Coal Mining Technology: Theory and Practice”. Society of Mining Engineers (SME), New York.

[8] Mark, C., Molinda, G.M., 2005.“The Coal Mine Roof Rating (CMRR)-a decade of experience”. International Journal of Coal Geology 64, pp 85-103.

]9[ ابراهیم قاسمی، 1388. "ارزیابی ریسک های ژئوتکنیکی در معادن زغال سنگ زیرزمینی اتاق و پایه (مطالعه موردی: معدن مرکزی زغال سنگ طبس)". پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.‌

[10] “ARMPS help”, 2008. NIOSH, USA, Pittsburgh.

[11] “Central Mine Design Report”, 2005. ADAM Consulting Engineers.

]12[ آناهیتا عاملی، 1388. "طراحی ابعاد بهینه پایه در معدن زغال سنگ اتاق و پایه پروده طبس". پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.