ارزیابی ریسک شکست سقف کارگاه در روش جبهه‌کار طولانی با تحلیل درخت رویداد فازی

در روش استخراج جبهه‌کار طولانی پس از استخراج هر برش از لایه زغال‌سنگ و پیشروی جبهه‌کار، تمرکز تنش شدیدی بلافاصله در محدوده سقف کارگاه و پیشانی جبهه‌کار به علت اغتشاش تنش و نیز تخریب سقف به وجود می‌آید که به صورت جابه‌جایی سقف، انتشار ترک‌ها و شکست سقف پدیدار می‌شود. به علت تخریب سقف بلافاصله و نیز جابه‌جایی لایه‌های روباره همزمان با پیشروی جبهه‌کار، امکان گسترش شکستگی‌ها و ناپایداری سقف کارگاه وجود دارد. شکست سقف در یک کارگاه جبهه‌کار طولانی پیامدهای نامطلوبی از جمله توقف عملیات استخراج، خسارت به تجهیزات، جراحات و مرگ‌ومیر پرسنل معدن را به همراه خواهد داشت. در این پژوهش، رویدادهای بحرانی که بر شکست سقف کارگاه e3 معدن زغال‌سنگ پروده طبس موثر هستند، شناسایی شدند و با تکمیل پرسشنامه توسط کارشناسان معدن و اساتید دانشگاه، ریسک شکست سقف کارگاه با استفاده از رویکرد تحلیل درخت رویداد فازی ارزیابی شد. به این ترتیب برای تحلیل ریسک شکست سقف کارگاه، ده سناریو برای بررسی شکست یا عدم ‌شکست سقف بررسی و احتمال وقوع رویدادهای بحرانی محاسبه شد. بر اساس نتایج حاصل، احتمال وقوع شکست سقف در سناریوهای چهارم، دهم و هفتم به ‌ترتیب 5.68، 4.21 و 1.70 درصد و مقدار ریسک در این سه سناریو به ترتیب حدود 28.42، 21.05 و 8.51 است، بنابراین بحرانی‌ترین سناریو در این کارگاه، سناریو چهارم است که باید با کنترل به موقع رویدادهای بحرانی موثر بر این سناریو، اقدامات پیشگیرانه برای کاهش ریسک یا جلوگیری از وقوع شکست سقف اتخاذ شود.

roof failure risk assessment in longwall mining using fuzzy event tree analysis

in longwall mining, after extracting each slice from the coal seam and advancing the face, a severe stress concentration is formed in the vicinity of the roof and coalface due to the stress disturbance and also the caving of the immediate roof, which resulted in roof displacement, cracks propagation, and roof failure. due to the caving of the immediate roof and the displacement of the overburden layers by face advancement, there is a possibility of propagating the fractures and instability of the roof in the coalface. the roof failure in a longwall face will bring adverse consequences such as the stoppage of mining operations, damage to equipment, injuries, and fatalities. in this research, the critical events that are effective on the roof failure in the e3 panel at the tabas coal mine were identified, and the risk of roof failure was evaluated using the fuzzy event tree analysis approach through filling out the questionnaire by the mining experts and faculties. in this way, ten scenarios were examined to analyze the risk of roof failure by checking the roof failure or non-failure, and then the probability of critical events was calculated. based on the results, the probabilities of roof failure in the fourth, tenth, and seventh scenarios are respectively 5.68, 4.21, and 1.70 percent, and the risk values in these three scenarios are respectively 28.42, 21.05, and 8.51. therefore, the most critical scenario in this research is the fourth one, in which the preventive measures should be taken through the timely control of critical events to reduce or prevent the risk of roof failure.