بررسی عوامل موثر بر رفتار لایه‌ها در روش جبهه‌کار طولانی با استفاده از مدل سازی عددی؛ مطالعه موردی

شناخت و پیش‌بینی رفتار لایه‌های زمین در طول عملیات معدنکاری زیرزمینی کمک شایانی به اجرای مناسب و ایمن عملیات استخراج خواهد کرد. از این رو بررسی رفتار لایه‌های زمین و عوامل موثر بر آن طی معدنکاری زیرزمینی امری ضروری است. روش‌های بسیاری از جمله روش‌های تجربی، تحلیلی و عددی برای پیش‌بینی رفتار لایه‌های زمین توسعه داده شده اند. روش‌های عددی بدلیل دقت بیشتر و امکان شبیه‌سازی شرایط زمین با ساده‌سازی و خطای کمتر در میان محققین و مهندسین کاربرد بیشتری دارد. روش جبهه‌کار طولانی یک روش استخراج زیرزمینی زغال‌سنگ است که امروزه در بسیاری از معادن زیرزمینی زغال‌سنگ در دنیا از جمله معادن پروده‌ی طبس اجرا شده است. این پژوهش به بررسی و پیش‌بینی رفتار لایه‌های زمین و عوامل و پارامترهای موثر بر آن در طی معدنکاری جبهه‌کار طولانی با استفاده از روش مدل‌سازی عددی پرداخته است. برای شبیه‌سازی و اعتبار سنجی مدل‌های ساخته شده از داده‌های مهندسی، زمین‌شناسی و ابزار دقیق معدن زغال‌سنگ پروده‌ی طبس استفاده شده است. بر اساس مدلسازی عددی با افزایش مدول الاستیسته توده‌ی سنگ، میزان جابه‌جایی قائم سنگ کاهش خواهد یافت، افزایش شیب لایه نیز موجب کاهش جابه‌جایی قائم سقف ناحیه استخراجی می‌شود و تنش‌های القایی ناشی از معدنکاری موجب افزایش جابه‌جایی سقف در پهنه‌‌های مجاور شده و از میزان تنش اعمالی بر پایه‌ها کاسته می‌شود.

investigation of the effective parameter on the roof behavior using longwall mining: case study

investigation and prediction of strata behavior during underground mining are help to safe and appropriate execution of mining operations. thus studying of strata behavior and the effective parameter on the strata behavior, during underground mining are essential. the plenty of methods including experimental, analytical and numerical methods to prediction of layers behavior have been developed. the numerical methods due to their calculation accuracy and the simplicity of simulation by less error are more widely used by researchers and engineers. the longwall method is an underground coal extraction method which has been implemented in many underground coal mines all over the world, including tabas parvade coal mine. in this study the effective parameter of strata behavior during longwall mining is investigated using numerical modeling. to simulation and validation of constructed block models the engineer, geological and instrumentation data of tabas parvade coal mine are used. according to numerical modeling by increasing the modulus of elasticity of layers and layers slope the vertical displacement of strata is decreased. furthermore because of the induced stresses of mining, the vertical displacement of strata in adjacent panels is increased and the value of applied stress on the barrier pillar is reduced.