Научная статья на тему 'Определение методики расчета параметров сдвижения пород на поверхности при разработке угольных пластов под охраняемыми объектами Нуйбео Вьетнама'

Определение методики расчета параметров сдвижения пород на поверхности при разработке угольных пластов под охраняемыми объектами Нуйбео Вьетнама Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
122
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОДУЛЬ ДЕФОРМАЦИИ / DEFORMATION MODULUS / СДВИЖЕНИЕ / ОХРАНЯЕМЫЕ ОБЪЕКТЫ / PROTECTED OBJECTS / МЕТОДИКА / PROCEDURE / ПОВЕРХНОСТЬ / SURFACE / ЗАКЛАДОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ / BACKFILL MATERIALS / НУЙБЕО / MOVEMENT / NUI BEO

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Ле Ван Хау

По плану производства Компании Нуйбео, будет прекращена разработка карьера из-за трудностей его расширения. Часть угольных запасов, залегающая под городом Халонг, являющимся одним из культурных и туристических городов Вьетнама, не может разрабатываться открытым способом. Для решения этой проблемы компания Нуйбео планирует разрабатывать остальные угольные запасы по подземному способу. Тем не менее, эксплуатация угольных запасов под охраняемыми объектами подземным способом управляемой кровлей с полным обрушением без определения рациональной глубины разработки или с применением других вариантов (закладка выработанного пространства, оставление предохранительных целиков...), будет влиять на сооружения на земной поверхности. Во Вьетнаме оптимальных вариантов разработки части запасов под охраняемыми объектами еще не найдено, исследовательские работы проводятся на уровне научных, поэтому эти угольные запасы становились предохранительными целиками. Таким образом, для решения очередной проблемы для этой шахты Нуйбео, необходимо исследовать влияния параметров технологических схем на процессы сдвижения поверхности при отработке угольных пластов под охраняемыми объектами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Ле Ван Хау

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Ground surface movement estimation procedure for Nui Beo coal mining under protected objects, Vietnam

According to Nui Beo JSC production plant, open pit mining operations are to be ceased due to difficulties connected with the further expansion of the open pit, while extra coal reserves occur under the territory of Ha Long, one of the cultural and touristic centers in Vietnam. In order to handle this problem, Nui Beo JSC is going to extract these coal reserves using the underground method. Underground coal mining under protected objects, with total roof caving, without pre-determined sound depth of mining and selected alternatives (backfilling, safety pillars) will have impact on buildings on ground surface. In Vietnam, they have not yet found optimal scenarios of underground mining under protected objects, only the theoretical research has been accomplished, and coal reserves serve as safety pillars. Consequently, to meet the challenge of the Nui Beo Coal Mine, it is required to analyze the effect exerted by process flow chart parameters on ground surface movement during underground coal mining under protected objects.

Текст научной работы на тему «Определение методики расчета параметров сдвижения пород на поверхности при разработке угольных пластов под охраняемыми объектами Нуйбео Вьетнама»

УДК 622. 834

Ле Ван Хау

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ СДВИЖЕНИЯ ПОРОД НА ПОВЕРХНОСТИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ ПОД ОХРАНЯЕМЫМИ ОБЪЕКТАМИ НУЙБЕО ВЬЕТНАМА

Аннотация. По плану производства Компании Нуйбео, будет прекращена разработка карьера из-за трудностей его расширения. Часть угольных запасов, залегающая под городом Халонг, являющимся одним из культурных и туристических городов Вьетнама, не может разрабатываться открытым способом. Для решения этой проблемы компания Нуйбео планирует разрабатывать остальные угольные запасы по подземному способу. Тем не менее, эксплуатация угольных запасов под охраняемыми объектами подземным способом управляемой кровлей с полным обрушением без определения рациональной глубины разработки или с применением других вариантов (закладка выработанного пространства, оставление предохранительных целиков...), будет влиять на сооружения на земной поверхности. Во Вьетнаме оптимальных вариантов разработки части запасов под охраняемыми объектами еще не найдено, исследовательские работы проводятся на уровне научных, поэтому эти угольные запасы становились предохранительными целиками. Таким образом, для решения очередной проблемы для этой шахты Нуйбео, необходимо исследовать влияния параметров технологических схем на процессы сдвижения поверхности при отработке угольных пластов под охраняемыми объектами.

Ключевые слова: модуль деформации, сдвижение, охраняемые объекты, методика, поверхность, закладочные материалы, Нуйбео.

Для исследования влияния параметров технологических схем на процессы сдвижения поверхности необходимо выбрать методику расчета сдвижений и деформаций поверхности под влиянием подземных разработок. В 1998 г. Постановлением Госгортехнадхора России от 16 марта № 13 были утверждены «Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях» [3].

Правила были разработаны институтом ВНИМИ на основе результатов наблюдений, обобщения опыта ведения гор-

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-93-107

ных работ под зданиями, сооружениями и природными объектами, лабораторных и аналитических исследований процесса сдвижения горных пород и земной поверхности, определения водонепроницаемости толщи пород при выемке свит пластов.

В «Правилах ....» представлены разработанные методы построения целиков в условиях нарушенной и ненарушенной толщи пород, обоснованы методы определения допустимых и предельных показателей деформаций для большого круга гражданских и промышленных объектов, а также приведена рекомен-

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 8. С. 93-107. © Ле Ван Хау. 2018.

дуемая методика расчета сдвижений и деформаций поверхности под влиянием подземных разработок, горные меры защиты объектов на различных стадиях проектирования горных работ. Методика реализована в программном комплексе «Массив», что дает возможность оперативно оценивать последствия изменений параметров технологических схем с точки зрения влияния на параметры сдвижений подработанного массива и поверхности.

При расчетах параметров сдвижений по методике [3] используются эмпирические коэффициенты, установленные разработчиками в результате исследований для каждого бассейна и отдельных месторождений России. Для использования этой методики применительно к бассейну Куангнинь необходимо обосновать значения эмпирических коэффициентов, применяемых в расчетах, поскольку для бассейна Куангнинь набора коэффициентов в «Правилах...» [3] не представлено. С этой целью в работе произведено сравнение горно-геологических условий и соответствующих параметров сдвижений, полученных в результате наблюдений на шахтах бассейна Куангнинь с аналогичными данными по бассейнам и месторождениям России, изложенным в [3]. Результаты сравнения приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл. 1 и 2, наименьшее отклонение горно-геологических условий и параметров сдвижения, т.е. наиболее близкие значения к условиям бассейна Куангнинь наблюдаются для Буланашского месторождения. Отклонения отдельных параметров не превышают 20%. Таким образом, в дальнейшем при расчетах параметров сдвижений для условий бассейна Куангнинь с использованием методики [3], реализованной в программном комплексе «Массив», использовались коэффициенты для Буланашского месторождения с приме-

нением к результатам расчета коэффициента запаса 1,2. При решении задач горной геомеханики широкое применение нашли численные методы расчета напряжений и деформаций. Бурное развитие компьютерных технологий обусловило переход исследований на новый качественный уровень, включающий компьютерное моделирование.

В настоящих исследованиях оценка НДС горного массива выполнялась с использованием компьютерной технологии моделирования, разработанной в Горном университете, и представляющей собой программный комплекс (ПК «НЕДРА») по реализации МКЭ для решения нелинейных, объемных задач [6, 1]. В ПК «НЕДРА» [1] процесс деформирования пород на допредельных стадиях на-гружения описывается на основе геомеханической модели линейного деформирования, которому отвечают уравнения теории упругости. Поведение пород за пределом их прочности оценивается с применением деформационной теории прочности или геомеханической модели нелинейно деформируемого породного массива.

Для реализации приведенного алгоритма разработана специальная компьютерная технология моделирования (КТМ, ПК «НЕДРА») массива горных пород и его напряженно-деформированного состояния [1], которая использована при проведении дальнейших исследований влияния параметров технологических схем на процессы сдвижения поверхности при отработке наклонных пластов с полным обрушением.

Исследования проведены для пласта 11 в поле шахты Нуйбео. Пласт 11 средней мощностью 5,6 м, имеет угол падения 18 градусов, залегает на глубине от 218 до 250 м. Отработка пласта ведется длинными столбами по простиранию с обрушением и выпуском под-кровельной толщи. Отбойка угля в лаве

Таблица 1

Углы сдвижения пород в условиях угольной шахты Халам (Нуйбео) и России Angular displacement of rocks in Halam mine (Nui Beo) and in Russia

Название углов (градус) Халам (Нуйбео), факт Россия (Правила охраны... [3])

Восточный Донбасс Кузнецкий бассейн Челябинский бассейн Кизеловский бассейн

таблица [3] отношение, А А2 таблица [3] отношение, А А2 таблица [3] отношение, А А2 таблица [3] отношение, А А2

a 12 12 0 0 12 0 0 12 0 0 12 0 0

So 70 72 -2 4 70 0 0 55 15 225 70 0 0

Yo 56 72 -16 256 70 -14 196 60 -4 16 70 -14 196

Po 45 64,8 -19,8 392 64,2 -19,2 368,6 52,8 -7,8 60,84 61,6 -16,6 275,56

5 75 82 -7 49 80 -5 25 65 10 100 75 0 0

Y 67 82 -15 225 80 -13 169 65 2 4 75 -8 64

P 55 76 -21 441 70 -15 225 57,8 -2,8 7,84 66,6 -11,6 134,56

Фо 45 55 -10 100 55 -10 100 45 0 0 45 0 0

63 55 8 64 47 16 256 57 6 36 45 18 324

% 75 58,6 16,4 268,9 54,56 20,44 417,8 63 12 144 56 19 361

Ч'з 74 55 19 361 50 24 576 60 14 196 50 24 576

e 85 80,4 4,6 21,16 84 1 1 84 1 1 80 5 25

ZA2 2182,2 2334,4 790,68 1956,1

ЧО

о\

Таблица 2

Углы сдвижения пород в условиях угольной шахты Халам (Нуйбео) и России Angular displacement of rocks in Halam mine (Nui Beo) and in Russia

Название углов (градус) Халам (Нуйбео), факт Россия (Правила охраны... [3])

Буланашское месторождение Печерский бассейн Печорский бассейн

таблица [3] отношение, А А2 таблица [3] отношение, А А2 таблица [3] отношение, А А2

a 12 12 0 0 12 0 0 12 0 0

So 70 65 5 25 70 0 0 70 0 0

Yo 56 65 -9 81 70 -14 196 65 -9 81

Po 45 55,4 -10,4 108,16 60,4 -15,4 237,16 56,6 -11,6 134,56

5 75 70 5 25 75 0 0 70 5 25

Y 67 70 -3 9 75 -8 64 70 -3 9

P 55 60,4 -5,4 29,16 65,4 -10,4 108,16 61,6 -6,6 43,56

Фо 45 40 5 25 50 -5 25 50 -5 25

^ 63 59 4 16 52 11 121 54 9 81

% 75 65 10 100 60 15 225 57 18 324

% 74 60 14 196 55 19 361 55 19 361

e 85 75 10 100 76 9 81 83 2 4

ZA2 714,32 1418,32 1088,12

длиной 100 м осуществляется с помощью комбайна, крепление призабойно-го пространства — механизированной крепью. Длина выемочного участка по простиранию составляет 405 м. Технологическая схема отработки пласта представлена на рис. 1.

Полученные в результате натурных наблюдений данные по шахте Нуйбео, определяющие параметры сдвижения пород, были использованы в дальнейшем для проведения численных исследований процесса деформирования массива горных пород при его подработке

штрек А,|—

Рис. 1. Технологическая схема разработки пласта 11 на шахте Нуйбео

Fig. 1. Process flow chart for mining seam 11 in Nui Beo mine

Параметры сдвижения з.п. по направлению 0 градусов

22оо .....---- --------

2 100......\......;.....i / 4 - \;......I-.....;......:......j - - -

Оседания, мм

Параметры сдвижения з.п. по направлению 0 градусов

Параметры сдвижения s.n. по направлению 0 градусов

Опасные значения кривизны земной поверхности

Опасные значения наклонов земной

Наклоны, 10-3

Кривизна. 10-4

Параметры сдвижения s.n. по направлению 0 градусов

1 11504................."'......:>*\":'......................

1 юо.............;/ \ ■......X--V......................

1 050............/ \ ■ / \

1 ООО / \ I \

Параметры сдвижения з.п. по направлению 0 градусов

- Опасные значения растяжений

земной поверхности

Гор. дефор. 10-3

Гор. сдвиж, мм

Рис. 2. План зоны оседания поверхности после отработки выемочного участка пласта 11 с полным обрушением (а); вертикальный разрез по линии А-А (б); наклоны земной поверхности (в); кривизна земной поверхности (г); горизонтальные сдвижения земной поверхности (д); горизонтальные деформации земной поверхности (е)

Fig. 2. Plan view of ground surface movement after completing extraction panel with total caving in seam 11 (a); vertical section along A-A line (b); ground surface slopes (c); ground surface curvature (d); horizontal movement of ground surface (e); horizontal strain of ground surface (f)

с использованием различных технологий. Для определения параметров сдвижения использовался программный комплекс (ПК) «Массив» [2], результаты расчета с указанием опасных с точки зрения сохранности объектов поверхности значений, приведены на рис. 2, а—е.

На рис. 2, а—е выделены опасные и максимальные значения: наклонов / = = 17,28 ■ 10-3, кривизны К = 1,64 ■ 10-3 и растяжений е = 10,54 ■ 10-3. Как видно из рис. 2, а—е, в ряде случаев (рис. 2, в, г, е) расчетные величины превысили опасные значения параметров сдвижения пород (наклон / = 4 ■ 10-3; кривизна К = 0,2 ■ 10-3 1/м; растяжение е = = 2 ■ 10-3 (при среднем интервале 15— 20 м)), установленные в Правилах охраны [3] при работе с полным обрушением. Таким образом, для обеспечения сохранности объектов на поверхности необходимо выбрать другую технологию отработки, обеспечивающую сдвижение земной поверхности менее критических параметров. Обоснование параметров технологических схем, обеспечивающих эффективность разработки при обеспечении сохранности объектов на поверх-

ности является задачей следующих этапов исследований.

При обосновании параметров технологических схем отработки пластов с закладкой выработанного пространства важное значение имеет выбор закладочного материала. В альбоме технологических схем [4] 1991 г. отмечено, что закладочные материалы должны отвечать следующим требованиям:

• максимальный размер кусков при трубопроводном транспорте не должен превышать 2/3 диаметра трубы;

• содержание горючих в закладочном материале не должно превышать 20%;

• предел прочности на сжатие породы должен быть не менее 25 МПа;

• гранулометрический состав материала должен обеспечивать требуемую усадку и плотность закладочного материала;

• влажность закладочного материала не должна превышать 5—8% в зависимости от крупности материала.

Исходя из опыта отработки пластов с полной закладкой выработанного пространства на шахтах бывшего СССР, в качестве исходного сырья для закла-

Таблица 3

Основные физико-механические свойства шахтных пород и отходов углеобогащения Basic physical and mechanical properties of coal mining waste and washing rejects

№ Наименование показателей Породы выдаваемые из шахты Отходы углеобогащения

1 Петрографический состав: песчаники алевролиты и аргиллиты 20-30 50-70 10-30 40-70

2 Плотность, г/см3 2,45 2,4-2,5

3 Насыпная объемная масса, г/см3 1,4-1,5 1,48-1,5

4 Содержание горючих, % 15-40 10-40

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5 Предел прочности на одноосное сжатие, МПа 10-190 н.д.

6 Угол естественного откоса, град. 35-40 30-35

7 Усадка в % при 10 МПа 25-30 24-28

8 Модуль деформации, МПа 40-633 н.д.

280.0 288.0 304.0 312.0 320.0 336.0 352.0 360.0 376.0 364.0 406.0 400.6 424.0 432.0 448.6 456.6 472.6 486.6 496.6 504.0 520.0 528.6 544.6 552.6 560.6 576.0 592.0 600.0

Рис. 3. Горизонтальные деформации (относительные, нормированные на 1000) (а) Flg. 3. Horizontal deformation (relative, normalized to 1000) (a)

240.0 256.(264.0 280.С 286.0 304.8 326.(328.0 344.6 366.(368.0 384.0 486.(468.6 424.(432.6 448.6 464.(472.0 488.6 564.(512.0 528.0 544.(552.6 568.(576.6 592.8

Рис. 3. Горизонтальные деформации (относительные, нормированные на 1000) (б)

Fig. 3. Horizontal deformation (relative, normalized to 1000) (b)

Рис. 3. Горизонтальные деформации (относительные, нормированные на 1000) (в)

Fig. 3. Horizontal deformation (relative, normalized to 1000) (v)

г) Вариант 4: Е3 = 0,0333ЕУ

Рис. 3. Горизонтальные деформации (относительные, нормированные на 1000) (г) Fig. 3. Horizontal deformation (relative, normalized to 1000) (g)

272.0 280.0 288.0 301.0 312.0 328.0 336.0 344.0 360.0 368.0 384.0 392.0 400.0 416.0 424.0 432.0 448.0 456.0 472.0 480.0 488.0 504.0 512.0 528.0 536.0 544.0

Рис. 3. Горизонтальные деформации (крупно) (д) Fig. 3. Horizontal deformation (large-scale) (д)

дочных материалов принимались извлекаемые в шахте породы; перегоревшие породы шахтных отвалов; породы, добытые в карьерах, отходы углеобогащения. В качестве добавок для получения шихт с малыми усадками могут быть использованы гранулированные шлаки и зо-лошлаки тепловых электростанций.

В работе для условий шахт Вьетнама в качестве закладочных материалов рассматривались породы, выдаваемые из шахт бассейна, а также твердые отходы углеобогащения. Основные физико-механические свойства рассматриваемых материалов приведены в табл. 3.

Для определения возможности применения в качестве закладочных материалов местного сырья для условий шахты «Нуйбео» проведены исследования напряженно-деформированного состояния горных пород и сдвижений земной поверхности, обусловленных отработкой наклонного угольного пласта мощностью 3,6 м с полной закладкой. Суть задачи состоит в определении параметров технологических схем разработки угольного пласта, при которых будет обеспечена охрана земной поверхности от опасных деформаций. При этом объектом охраны являются сельскохозяйственные угодья.

При моделировании по первой схеме приняты следующие величины свойств пород.

Модуль упругости Е (ГПа): толщи пород 3—5, угля 1 (Еу).

Коэффициент Пуассона для всех пород принят равным 0,3.

Объемный вес пород от 1,7 до 2,2 т/м3.

Сцепление пород С (МПа): толщи пород 2—3, угля 1.

Угол внутреннего трения принят 30°.

Прочность на растяжение пород не превышала 1/3С.

Закладочный материал моделировался породой с модулем упругости (Ез), который меньше чем у угля. При этом были

смоделировано пять вариантов: когда Ез = 0,01; 0,0333; 0,1; 0,25 и 0,7Еу.

Размер модели: 600 м — длина, 240 м — высота. Пласт залегает на глубине 152 м. Мощность пласта при моделировании принята равной 4 м.

Граничные условия: на левой и правой сторонах отсутствуют перемещения по горизонтали, на нижней — по вертикали. На верхней границе нет ограничений.

Решалась упругопластическая задача о напряженно-деформированном состоянии массива горных пород.

Модель представлена на рис. 3, а—д. В силу симметрии задачи моделировалась лишь половина модели. Ширина выработанного пространства с закладкой принята равной 152 м. Размер выработки обеспечивает условие полной подработки, т.е. формирование максимальных оседаний на земной поверхности.

Результаты моделирования.

• вариант 1: Ез = 0,75Еу (рис. 3, а);

• вариант 2: Ез = 0,25Еу (рис. 3, б);

• вариант 3: Ез = 0,1Еу (рис. 3, в);

• вариант 4: Ез = 0,0333Еу (рис. 3, г);

• вариант 5: Ез = 0,01Еу (рис. 3, д).

Как видно из рис. 3, а—д, модуль деформации закладочного массива должен превышать 30 МПа. При значении Ез < 70 МПа, горизонтальные деформации поверхности превысят критические значения (0,5 ■ 10-3), что может привести к разрушению объектов на поверхности.

Таким образом, использование в качестве закладочного материала породы, выдаваемой из шахты, позволяет сформировать закладочный массив с модулем деформации до 600 МПа (см. табл. 3), что обеспечивает необходимые для сохранности поверхности деформационные свойства при условии содержания горючих компонентов не более 20%. Возможность применения отходов углеобогащения требует дополнительных исследований.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мустафин М. Г., Петухов И. М. Об основных факторах, обуславливающих возникновение горных ударов с разрушением почвы выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2002. - № 11. - С. 17-22.

2. Мустафин М. Г., Наумов А. С. Контроль допустимых деформаций земной поверхности при строительстве вертикальных выработок в условиях застроенных территорий // Записки Горного института. - 2012. - т. 198. - С. 194-197.

3. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. - СПб.: ВНИМИ, 1998. - 291 с.

4. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Ч. I: технологические схем. -208 с. Ч. II: набор модулей и пояснительная записка. - 413 с. - М.: ИГД им. А.А. Ско-чинского, 1991.

5. Ле Ван Хау. Обоснование параметров подземной разработки наклонных пластов бассейна Куангнинь под охраняемыми объектами на поверхности. Диссертация ... кандидата технических наук. - СПб.: НМСУ «Горный», 2016. - С. 124.

6. Zienkiewicz O. C. The Finite Element Method in Engineering Science. London, Mc. Graw-Hill, 1971, 178 р.

7. KazaninO.I., Le Van Hau, Nguyen Dure Trung. Xac 6inh chieu sau an toan khai thac cac via than nam duoi nhurng 66i tuong c£n bao ve tren Ьё mat tai mo than Nui Beo // Tap chi Cong nghiep Mo. 2015. no 5, pp. 58-62.

8. Nguyen Anh Tu4n, Dao H6ng Quang. Kha nang ap dung giai phap cong nghe chen lo trong khai thac than tai cac mo than h£m lo vung Quang Ninh. Thong tin khoa hoc cong nghe mo - Vien Khoa hoc Cong nghe Mo, Ha Noi, nam 2011, pp. 21 -26.

9. Nguyen Anh Tu4n, Truong DUc Du, Dang H6ng Thang. Bao cao tong k8t бё tai «Nghien cUu ap dung cong nghe khai thac chen lo phuc vu cong tac 6ieu khien 6a vach va bao ve cac 66i tuong cong trinh be mat trong 6ieu kien cac mo h£m lo vung Quang Ninh». Vien Khoa hoc Cong nghe Mo, Ha Noi, nam 2006. 187p.

10. Phung Manh Dac. Bao cao tong k8t khoa hoc va ky tuat бё tai: «Nghien cUu lua chon cac giai phap ky thuat va cong nghe hop ly бе khai thac than о cac khu vuc co di tich lich sU van hoa, cong trinh cong nghiep va dan dung». Vien Khoa hoc Cong nghe Mo, Ha Noi, nam 2011. 256 p.

11. Truong DUc Du. Du an 6£u tu xay dung cong trinh khai thac h£m lo mo than Nui Beo. Vien Khoa hoc Cong nghe Mo, Ha Noi, nam 2010. 287p.

12. Nguyen Anh Tu£n, Dao H6ng Quang, Le DUc Nguyen. Nghien cUu anh huong qua lai trong khai thac hon hop h£m lo - lo thien tai mot s6 mo than vung Quang Ninh // Thong tin khoa hoc cong nghe mo, nam 2012. no 1, pp. 35-40.

КОРОТКО ОБ АВТОРЕ

Ле Ван Хау - кандидат технических наук, Научно-технологический горный институт Винакомин, Ханой, Вьетнам, e-mail: [email protected].

ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2018. No. 8, pp. 93-107.

Ground surface movement estimation procedure for Nui Beo coal mining under protected objects, Vietnam

Le Van Khau, Candidate of Technical Sciences, Scientific and Technological Mining Institute Vinakomin, Hanoi, Vietnam, e-mail: [email protected].

Abstract. According to Nui Beo JSC production plant, open pit mining operations are to be ceased due to difficulties connected with the further expansion of the open pit, while extra coal reserves occur under the territory of Ha Long, one of the cultural and touristic centers in Vietnam. In order to handle this

problem, Nui Beo JSC is going to extract these coal reserves using the underground method. Underground coal mining under protected objects, with total roof caving, without pre-determined sound depth of mining and selected alternatives (backfilling, safety pillars) will have impact on buildings on ground surface. In Vietnam, they have not yet found optimal scenarios of underground mining under protected objects, only the theoretical research has been accomplished, and coal reserves serve as safety pillars. Consequently, to meet the challenge of the Nui Beo Coal Mine, it is required to analyze the effect exerted by process flow chart parameters on ground surface movement during underground coal mining under protected objects.

Key words: deformation modulus, movement, protected objects, procedure, surface, backfill materials, Nui Beo.

DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-93-107

REFERENCES

1. Mustafin M. G., Petukhov I. M. Ob osnovnykh faktorakh, obuslavlivayushchikh vozniknovenie gornykh udarov s razrusheniem pochvy vyrabotok [Main factors causing rock bursts and floor damage in roadways]. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2002, no 11, pp. 17—22. [In Russ].

2. Mustafin M. G., Naumov A. S. Kontrol' dopustimykh deformatsiy zemnoy poverkhnosti pri stroitel'stve vertikal'nykh vyrabotok v usloviyakh zastroennykh territoriy [Permissible ground surface deformation control in construction of vertical shafts in built-up areas]. Zapiski Gornogo instituta. 2012, vol. 198, pp. 194— 197. [In Russ].

3. Pravila okhrany sooruzheniy i prirodnykh ob"ektov ot vrednogo vliyaniya podzemnykh gornykh raz-rabotok na ugol'nykh mestorozhdeniyakh [Rules of protection of structures and natural objects from harmful effect of underground coal mining], Saint-Petersburg, VNIMI, 1998, 291 p.

4. Tekhnologicheskie skhemy razrabotki plastov na ugol'nykh shakhtakh [Process flow charts of underground coal mining]. Part 1, 2, Moscow, IGD im. A.A. Skochinskogo, 1991.

5. Le Van Khau. Obosnovanie parametrov podzemnoy razrabotki naklonnykh plastov basseyna Kuang-nin' pod okhranyaemymi ob"ektami na poverkhnosti [Substantiation of parameters for underground mining of inclined seams in the Quang Ninh Coal Basin under protected objects on ground surface], Candidate's thesis, Saint-Petersburg, NMSU «Gornyy», 2016, pp. 124.

6. Zienkiewicz O. C. The Finite Element Method in Engineering Science. London, Mc. Graw-Hill, 1971, 178 p.

7. Kazanin O. I., Le Van Hau, Nguyen Buc Trung. Xac djnh chieu sau an toan khai thac cac via than nam duoi nhung doi tuong can bao ve tren be mat tai mo than Nui Beo. Tap chi Cong nghiep Mo. 2015. no 5, pp. 58—62.

8. Nguyen Anh Tuan, Bao Hong Quang. Kha nang ap dung giai phap cong nghe chen lo trong khai thac than tai cac mo than ham lo vung Quang Ninh. Thong tin khoa hoc cong nghe mo Vien Khoa hoc Cong nghe Mo, Ha Noi, nam 2011, pp. 2126.

9. Nguyen Anh Tuan, Truong Buc Du, Bang Hong Thang. Bao cao tong ket de tai «Nghien cuu ap dung cong nghe khai thac chen lo phuc vu cong tac dieu khien da vach va bao ve cac doi tuong cong trinh be mat trong dieu kien cac mo ham lo vung Quang Ninh». Vien Khoa hoc Cong nghe Mo, Ha Noi, nam 2006. 187p.

10. Phung Manh Bac. Bao cao tong ket khoa hoc va ky tuat de tai: «Nghien cuu lua chon cac giai phap ky thuat va cong nghe hop ly de khai thac than o cac khu vuc co di tich ljch su van hoa, cong trinh cong nghiep va dan dung». Vien Khoa hoc Cong nghe Mo, Ha Noi, nam 2011. 256 p.

11. Truong Buc Du. Du an dau tu xay dung cong trinh khai thac ham lo mo than Nui Beo. Vien Khoa hoc Cong nghe Mo, Ha Noi, nam 2010. 287p.

12. Nguyen Anh Tuan, Bao Hong Quang, Le Buc Nguyen. Nghien cuu anh huong qua lai trong khai thac hon hop ham lo lo thien tai mot so mo than vung Quang Ninh. Thong tin khoa hoc cong nghe mo, nam 2012. no 1, pp. 35—40.

,A_

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.