Parametry zagrożenia zjawiskami gazogeodynamicznymi a stan naprężenia wokół wyrobisk chodnikowych

Autorzy: T. Majcherczyk, J. Gembalczyk

Wiercenie otworów w pokładzie węgla symuluje w małej skali proces drążenia wyrobiska górniczego. Uwzględniając powyższe, podjęto badania parametrów zagrożenia zjawiskami gazogeodynamicznymi w caliźnie węglowej podczas wiercenia otworów badawczych.

W ramach badań w trzech chodnikach kopalni "Zofiówka" przeprowadzono pomiary intensywności desorpcji metanu ze zwiercin węglowych, ciśnienia gazu w caliźnie węglowej, ilości zawiercin otrzymywanych przy wierceniu otworów badawczych oraz natężenia wypływu gazu.

Przedstawione w artykule wyniki badań dotyczą charakterystycznych przypadków, gdzie widoczny jest wpływ zaburzeń geologicznych oraz krawędzi eksploatacyjnych. Jak wykazały pomiary in situ na zagrożenie zjawiskami gazogeodynamicznymi duży wpływ wywiera stan naprężenia istniejący wokół zagrożonego wyrobiska.

W przypadku wyrobisk pokładu 404/2 będących pod wpływem krawędzi pokładów wyżej leżących skorzystano z obliczeń numerycznych za pomocą przestrzennej metody analitycz-no-numerycznej.

Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci map z izoliniami rozkładu naprężenia az oraz współczynnika koncentracji naprężeń a i współczynnika koncentracji energii J5 (rys. 10-12).

Ponadto dła oceny wpływu eksploatacji dokonanej na stan naprężenia i odkształcenia w rejonie analizowanych chodników wykonano obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych (rys. 14-15).

Wykonana analiza wyników pomiarów przeprowadzonych w caliżnie węglowej wskazuje, że istnieje dobra współzależność pomiędzy badanymi parametrami a stanem naprężenia w analizowanych rejonach.