طراحي علمي پيلار موقت بر مبناي پروسه تسليم شدن پيلار هاي زغالي

Logical designing of yield pillar base on coal pillars yielding process

روش معدنكاري جبهه كار طولاني يكي از بهترين انتخاب‌ها براي استخراج لايه‌هاي افقي تا كم شيب زيرزميني زغال سنگ به حساب مي‌آيد. از ويژگي‌هاي بارز اين روش مي‌توان به توليد و ايمني بالا اشاره كرد. ورودي‌هاي دو طرف پانل استخراجي، نقش مهمي را در ميزان توليد و ايمني بر عهده دارند. با افزايش عمق معدن، شرايط نگهداري اين ورودي‌ها سخت مي‌شود. يكي از راهكارهاي اساسي براي پايداري اين ورودي‌ها، به ويژه در معادن عميق، استفاده از پيلارهاي زنجيره‌اي موقت است. از آنجايي كه رفتار پيلارهاي زغالي پس از مقاومت حداكثر ناشناخته است، طراحي علمي پيلارهاي زنجيره‌اي موقت به خوبي توسعه نيافته است. در اين مقاله، دو مدل كرنش نرمي با مبناهاي عددي و تحليلي آناليز شده‌اند. اين مدل‌ها براي رديفي از پيلارهاي زنجيره‌اي موقت در يك سيستم دو ورودي با عمق 700 متر از سطح زمين مطالعه شده‌اند. در اين مطالعه تنها فاز توسعه سيستم جبهه كار طولاني در نظر گرفته شده و تغيير شكل يافتن، تسليم شدن و امكان گسيختگي در مرحله پيش از اجراي عمليات جبهه كار طولاني بررسي شده است. نتايج اين مطالعه نشان مي‌دهد كه در معادن جبهه كار طولاني عميق مي‌توان از پيلار زنجيره‌اي موقت استفاده كرد. همچنين هر دو مدل كرنش نرمي آناليز شده، از پتانسيل لازم براي درك بهتر فرآيند تسليم شدن پيلار برخوردارند. بنابراين مي‌توانند مبناي معقولانه‌اي براي طراحي پيلار موقت به وجود آورند. روند مطالعه نشان مي‌دهد كه اين رويه طراحي پيلار موقت به رفتار پس از مقاومت حداكثر زغال سنگ حساس است، ولي به دليل دو بعدي بودن، تاثير بارهاي تكيه گاهي جلويي را ارزيابي نمي‌كند.

The longwall mining method is one of the best methods for exploitation of underground horizontal to near horizontal coal layers. The high production and safety are the typical advantages. Entries of both sides longwall panel having important role in product and safety. With increasing depth of mine, difficulty of supporting condition of entries increases. One of the basic solutions for such entries stability, particularly at deep mines, is to use yield chain pillars. Since, the behavior of coal pillar at post-peak regime is not known, so the logical designing of these yield chain pillars are not well established. In this paper, two strain-softening models with numerical and analytical fundamentals are analyzed. These models are studied for a row of yield chain pillar at longwall mining system at 700 m dept of surface ground. In this study, only development phase of longwall mining system is contemplated while the deformation, yielding and failure possibility are considered before longwall operation runs. Results show in deep longwall mine yield chain pillar can be used. In addition, both analyzed strain-softening models, having required potential for rather optimum understanding of pillar yielding behavior. Therefore, could be a base for yield pillar logical design. Study development shows this approached yield pillar design is sensitive to pillar behavior after coal peak strength. In addition, due to two-dimensional modeling, front abutment load influence could not be evaluated.