In extreme gevallen kan een dergelijke instabiliteit rampen veroorzaken zoals mijnaardbevingen en de wijdverbreide ineenstorting van goaf-gebieden, wat mogelijk tot slachtoffers kan leiden. Daarom is het noodzakelijk om monitoring- en evaluatieonderzoek uit te voeren naar het risico van instabiliteit en rampen veroorzaakt door de koppeling van resterende steenkoolpijlers en gesteentelagen.

De uitdaging van de instabiliteitskoppeling tussen resterende steenkoolpijlers en gesteentelagen is complex, omdat het niet alleen de interactie tussen deze pijlers en lagen met zich meebrengt, maar ook een cascade van koppelingsrampen veroorzaakt. De huidige onderzoeksinspanningen ontberen meestal een holistische beoordeling van de instabiliteit en rampenrisico's die voortkomen uit de interactie tussen resterende steenkoolpijlers en gesteentelagen in de mijnbouw met meerdere steenkoollagen.

Daartoe heeft een groep onderzoekers uit China een alomvattende monitoring en evaluatie opgezet van het rampenrisico veroorzaakt door falende koppelingen en instabiliteit van resterende steenkoolpijlers en gesteentelagen in de mijnbouw met meerdere steenkoollagen. In het kort rapporteerden zij:

1. De instabiliteit van resterende lagen van steenkolenpijlers wordt gekenmerkt door ondiepe begraafdieptes, geconcentreerd onder bovenliggende steenkoollagen, en manifesteert zich door verschillende mijndrukvormen, waaronder het buigen van steunpunten en het instorten van daken, wat soms kan leiden tot oppervlakteschade;
2. Het monitoren van de resterende instabiliteit van steenkoolpijlers vereist naast andere componenten ook aandacht voor de hoogte van de breukontwikkeling. Er wordt een alomvattende monitoringaanpak ontwikkeld om tegemoet te komen aan de diverse monitoringbehoeften;
3. Er zijn belangrijke evaluatie-indices zoals microseismische energie en scheurontwikkelingshoogte geïdentificeerd voor het beoordelen van de instabiliteit van de koppeling tussen steenkoolpijlers en gesteenten. Er wordt een kwantitatieve evaluatiemethode geïntroduceerd die gebruik maakt van vage, uitgebreide evaluatie; en
4. Aan de hand van een vage alomvattende evaluatie wordt het rampenniveau met gemiddeld risico beoordeeld dat voortkomt uit de instabiliteit van de verbinding tussen steenkolommen en gesteentelagen in het gebied met 307 panelen tijdens mijnbouw met meerdere lagen. Drukontlastingstechnieken zoals stralen zijn effectief in het verminderen van stress, waardoor de nauwkeurigheid van de risicobeoordeling wordt gevalideerd.

"Onze studie dient als hulpmiddel voor het bestuderen en evalueren van het rampenrisico dat voortkomt uit de koppelingsinstabiliteit van resterende steenkoolpijlerlagen in mijnbouw met meerdere lagen", merkt eerste auteur Qing Ma op. "Bovendien bieden de bevindingen inzichten die kunnen worden toegepast om de stabiliteit en het risico te beoordelen dat gepaard gaat met resterende steenkoolpijler-rotsformaties na CO₂ injectie in gesloten of verlaten mijnen."

De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Geohazard Mechanics .

"Niettemin is het essentieel om de toepassing van deze bevindingen aan te passen aan de specifieke productie- en geologische omstandigheden van individuele mijnen, wat bepaalde aanpassingen tijdens de implementatie noodzakelijk maakt", voegt Ma toe.

Meer informatie: Qing Ma et al., Monitoring en evaluatie van rampenrisico veroorzaakt door falende koppelingen en instabiliteit van resterende steenkoolpijlers en gesteentelagen in mijnbouw met meerdere steenkoollagen, Geohazard Mechanics (2023). DOI:10.1016/j.ghm.2023.11.001

Aangeboden door KeAi Communications Co.