تحلیل عددی توزیع فشار و جابجایی در کارگاه استخراج جبهه کار بلند شیبدار زغالسنگ

Abstract

توزیع تنش ها و روش های تخمین فاصله تعادلی تنش برجا در منطقه تخریب کارگاه استخراج همواره یکی از مباحث چالش برانگیز به جهت غیرقابل دسترس بودن این منطقه بوده است. در هنگام استخراج پهنه های زغالی به روش جبهه کار بلند، طبقات روباره با شدت متفاوت از سقف بلافصل به سمت سطح زمین تحت تاثیر قرار می گیرند. بسته به ویژگی های سنگ، ضخامت منطقه تخریب و نوع و ماهیت طبقات، سقف بلافصل در پشت جبهه کار تا فاصله ای دچار فرو ریزش می شود. تلاش های گسترده ای برای توجیه وضعیت تنش ها و جابه جایی منطقه تخریب و منطقه شکست در لایه های افقی زغالسنگ صورت گرفته اما تا کنون تحقیقات بسیار اندکی راجع به لایه های شیب دار گزارش شده است. در پژوهش حاضر به تخمین بازتوزیع تنش ها و فاصله بازگشت تنش برجا، جابه جایی ها و شکل سقف بلافصل در فضای تخریب پهنه جبهه کار بلند شیب دار با شیب حدودا 43 درجه به روش تفاضل محدود پرداخته شده و نتایج با نوشتار تحقیقاتی موجود مقایسه شده است. بطور کلی الگوی بازتوزیع تنش ها و جابجایی ها با کارهای تحقیقاتی موجود مطابقت دارد. عمق، ضخامت لایه،فاکتور تورم و مقاومت خرده سنگ ها از پارامترهای تاثیرگذار بر فاصله تعادلی فشار روباره اند. فاصله تعادلی تنش برجا 198 متر حاصل شد که مطابقت نزدیکی با نوشتار تحقیقاتی موجود را نشان می دهد. به منظور ارزبابی سیستم نگهداری از معیار جابجایی بحرانی و کرنش برشی ساکورایی برای فضاهای زیرزمینی در ناحیه کارگاه و تونل های پیشروی استفاده شد و نگهداری بخش پایینی کارگاه و تونل باربری حائز اهمیت تشخیص داده شد.