Nghiên cứu quá trình hình thành chấn động mỏ khi khai thác vỉa than có đá vách cơ bản cứng vững

Tóm tắt

Khi khai thác vỉa than có đá vách cơ bản cứng vững, đá vách trực tiếp khi sập đổ không đủ để lấp đầy khoảng trống đã khai thác khiến cho đá vách cơ bản bị treo trên diện rộng, đá vách cơ bản chịu tải trọng của lớp đá phía trên đè nén xuống, ở xung quanh biên khoảng trống khai thác xuất hiện tập trung ứng suất rất lớn và trở thành điểm yếu. Khi khoảng trống khai thác tăng lên, ứng suất tăng vượt quá giới hạn chịu lực của khối đá vách cơ bản, xảy ra phá hủy giòn, gây ra hiện tượng sập đổ đột ngột với quy mô cực lớn tạo ra “chấn động mỏ”. Bài báo sử dụng phần mềm Flac3D và các điều kiện cơ học đá của mỏ than Vàng Danh để xây dựng mô hình nghiên cứu quá trình hình thành chấn động mỏ khi độ dày vách cơ bản cứng vững khác nhau. Kết quả cho thấy, chấn động mỏ chỉ xảy ra khi độ dày của đá vách cơ bản cứng vững <15 m, khi 3 vùng phá hủy (vùng I, II và III) ở nóc lò chợ liên thông với nhau, lúc này toàn bộ khối đá vách cơ bản nguyên khối sập đổ vào khoảng trống đã khai thác gây ra chấn động mỏ. Độ dày của đá vách cơ bản tỉ lệ nghịch với thời điểm xảy ra chấn động mỏ và tỉ lệ thuận với cường độ chấn động nhỏ.