طراحی پایههای هیدرولیکی به منظور نگهداری سقف کارگاههای استخراج جبهه کار طولانی سنتی با استفاده از مدلسازی عددی، مطالعه موردی: معدن زغالسنگ شماره 5 ممرادکو | ||
| مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی | ||
| دوره 13، شماره 2، مهر 1404، صفحه 193-211 اصل مقاله (2.48 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/tuse.2024.14778.1490 | ||
| نویسندگان | ||
| صادق کرمی اول1؛ مهدی نجفی* 2؛ محمد فاتحی مرجی3 | ||
| 1دانشآموختهی کارشناسی ارشد مکانیک سنگ؛ دانشکده مهندسی معدن و متالوژی، دانشگاه یزد، | ||
| 2دانشیار؛ دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد، | ||
| 3استاد؛ دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد | ||
| چکیده | ||
| در معادن نیمه مکانیزه به ازای هرتن زغالسنگ استخراجی حدود 35 کیلوگرم چوب مصرف میشود و اگر تولید روزانه هر کارگاه استخراج برابر 250 تن باشد مصرف چوب آن 8.75 تن خواهد بود. در همین راستا در جهت توسعه معادن و جهش تولید زغالسنگ، استخراج به روش نیمه مکانیزه در برنامه تولید شرکتها قرار گرفته است که برای نگهداری سقف کارگاه استخراج بجای چوب از پایههای هیدرولیکی (پراپ هیدرولیکی) استفاده شود. هدف اصلی این تحقیق، طراحی پایههای هیدرولیکی به منظور نگهداری سقف کارگاه استخراج جبههکار طولانی معدن زغالسنگ شماره 5 ممرادکو است. ابزار مورد نیاز مورد استفاده در این تحقیق نرم افزار FLAC3D میباشد. برای این منظور سناریوهای مختلف از فواصل طولی و عرضی پایههای هیدرولیکی 125 و 167 کیلونیوتنی در کارگاه استخراج مدلسازی شده است. در مجموع در مدلسازی سه بعدی 12 سناریو با در نظر گرفتن ضریب ایمنی 2 لحاظ شده است. نتایج مدلسازی عددی نشان داد که هرچه از پایههای هیدرولیکی قویتر با چگالی بیشتر استفاده شود، جابجایی سقف کمتر میشود ولی هزینهها افزایش مییابد. در نهایت بررسیهای انجام شده از میزان جابجاییهای صورت گرفته استفاده از پایه هیدرولیکی 167 با فاصله طولی و عرضی به ترتیب 3/1 و 5/1 متر مناسبترین گزینه برای معدن پیشنهاد شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پایههای هیدرولیکی؛ مدلسازی عددی؛ نرم افزار FLAC3D؛ معدن زغالسنگ ممرادکو | ||
| مراجع | ||
|
Barczak T.M., Tadolini S.C., McKelvey P. (2004). Hydraulic Prestressing Units: An Innovation in Roof Support Technology In: Proceedings of 23rd International Conference on Ground Control in Mining, pp. 286-294.
Cheng, Y. M., Wang, J. A., Xie, G. X., & Wei, W. B. (2010). Three-dimensional analysis of coal barrier pillars in tailgate area adjacent to the fully mechanized top caving mining face. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 47(8), 1372-1383.
Fangwei, X. I. E. (2007). Green Design and Its Application in DWX Suspension Hydraulic Prop [J]. Mining & Processing Equipment, 11.
González-Nicieza, C., Menéndez-Díaz, A., Álvarez-Vigil, A. E., & Álvarez-Fernández, M. I. (2008). Analysis of support by hydraulic props in a longwall working. International Journal of Coal Geology, 74(1), 67-92.
He, T., Yu, C. F., Wu, X. L., & Deng, H. S. (2016). Modeling and Analysis of Single Hydraulic Props in Coal Mines. In Key Engineering Materials (Vol. 693, pp. 364-372). Trans Tech Publications Ltd.
http://www.mackina-westfalia.com,2016
https://www.alibaba.com, 2016
Hu, H., & Cao, Y. (2009). Numerical Simulation Modeling and Calculation Analysis on Stope Roof Stability under the Complex Geological Conditions in Deep Mining. In 2009 International Conference on Engineering Computation (pp. 175-177). IEEE.
Klishin V. I., (1994). Inertial devices to protect hydraulic props from dynamic loads,”Fiz.-Tekh. Probl. Razrab. Polezn. Iskop., No. 4.
Lianmin, C., Fan, Z., Weiyang, C., & Lianjun, C. (2015). Design and Analysis on a Pressure Control Device to Setting Load for Hydraulic Support in Coal Face. The Open Mechanical Engineering Journal, 9(1).
Lima, M. P. D., Guimarães, L. J. D. N., & Gomes, I. F. (2024). Numerical modeling of the underground mining stope stability considering time-dependent deformations via finite element method. REM-International Engineering Journal, 77, e230080.
Lykov, Y. V., & Nhu, B. T. (2021). Investigation of the suitable dimensions for hydraulic prop support of self-advancing hydraulic roof support in underground mining at Quang Ninh coal basin in Viet Nam. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1753, No. 1, p. 012018). IOP Publishing.
Mao, P., Hashikawa, H., Sasaoka, T., Shimada, H., Wan, Z., Hamanaka, A., & Oya, J. (2022). Numerical Investigation of Roof Stability in Longwall Face Developed in Shallow Depth under Weak Geological Conditions. Sustainability, 14(3), 1036.
Peng, S. (2019). Longwall mining. CRC Press.
Wang, H., Duan, Q., & Xing, W. (2022). Stability analysis of surrounding rock in a lead-zinc mine stope based on fine numerical modeling technology. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 1087, No. 1, p. 012056). IOP Publishing.
Wang, J., Yang, S., Li, Y., & Wang, Z. (2015). A dynamic method to determine the supports capacity in longwall coal mining. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 29(4), 277-288.
Wang, X., Yang, Z., Feng, J., & Liu, H. (2013). Stress analysis and stability analysis on doubly-telescopic prop of hydraulic support. Engineering Failure Analysis, 32, 274-282.
Zhang, X., Zhang, J., Zeng, Q., & Sun, G. (2009). The reliability study of the single hydraulic prop based on finite element analysis. In 2009 International Conference on Computer Modeling and Simulation (pp. 315-318). IEEE.
Zhou, K., Liu, Z., Xiao, X., & Wang, L. (2010). Numerical analysis of stope stability based on coupling of MIDAS/GTS and FLAC 3D. In 2010 2nd International Conference on Computer Engineering and Technology (Vol. 1, pp. V1-182). IEEE. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 550 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 238 |
||