Um grande número de pilares de carvão foram deixados para trás durante a mineração de camadas de carvão múltiplo. Estes pilares, quando instáveis, representam riscos significativos tanto durante as fases de produção como de encerramento de poços em minas de carvão. A sua falha pode exercer intensa pressão dinâmica nas camadas inferiores de carvão, resultando em deformações substanciais e danos nas estruturas de suporte e nos túneis de mineração.



Em casos extremos, essa instabilidade pode desencadear catástrofes como terramotos em minas e colapso generalizado de áreas goaf, podendo levar a vítimas. Portanto, é necessário realizar pesquisas de monitoramento e avaliação sobre o risco de instabilidade e desastre causado pela ligação entre pilares de carvão residual e estratos rochosos.

O desafio da ligação instável entre os pilares de carvão residual e os estratos rochosos é complexo, pois não envolve apenas a interacção entre estes pilares e estratos, mas também gera uma cascata de desastres de ligação. Os actuais esforços de investigação carecem, na sua maioria, de uma avaliação holística dos riscos de instabilidade e de desastres decorrentes da interacção entre os pilares de carvão residual e os estratos rochosos na extracção de jazidas de carvão múltiplo.

Para esse efeito, um grupo de investigadores da China estabeleceu uma monitorização e avaliação abrangentes do risco de desastres causados ​​por falhas de ligação e instabilidade do pilar de carvão residual e dos estratos rochosos na mineração de camadas de carvão múltiplo. Em resumo, eles relataram:

1. A instabilidade dos estratos rochosos pilares de carvão residual é caracterizada por profundidades de soterramento rasas, concentradas abaixo das camadas de carvão sobrejacentes, e se manifesta através de várias formas de pressão da mina, incluindo flexão de suporte e colapso do telhado, às vezes levando a danos à superfície;
2. O monitoramento da instabilidade residual dos estratos rochosos do pilar de carvão requer atenção à altura do desenvolvimento da fratura, além de outros componentes. Uma abordagem de monitoramento abrangente é desenvolvida para atender às diversas necessidades de monitoramento;
3. Os principais índices de avaliação, como energia microssísmica e altura de desenvolvimento de fissuras, são identificados para avaliar a instabilidade da ligação dos estratos rochosos do pilar de carvão. É introduzido um método de avaliação quantitativa utilizando avaliação abrangente difusa; e
4. Usando uma avaliação abrangente e difusa, é avaliado o nível de risco médio de desastre decorrente da instabilidade da ligação dos estratos rochosos do pilar de carvão na área de 307 painéis durante a mineração de múltiplas camadas. Técnicas de alívio de pressão, como detonação, são eficazes na redução do estresse, validando a precisão da avaliação de risco.

"Nosso estudo serve como um recurso para estudar e avaliar o risco de desastre decorrente da instabilidade de ligação dos estratos residuais de rocha pilar de carvão na mineração de múltiplas camadas", observa o primeiro autor Qing Ma. "Além disso, as descobertas oferecem insights que podem ser aplicados para avaliar a estabilidade e o risco associados às formações rochosas residuais de carvão pós-CO₂ injeção em minas fechadas ou abandonadas."

As descobertas foram publicadas na revista Geohazard Mechanics .

“No entanto, é essencial personalizar a aplicação destas descobertas para se adequar à produção específica e às condições geológicas de minas individuais, necessitando de certos ajustes durante a implementação”, acrescenta Ma.

Mais informações: Qing Ma et al, Monitoramento e avaliação do risco de desastre causado por falha de ligação e instabilidade do pilar de carvão residual e estratos rochosos na mineração de camadas de carvão múltiplo, Mecânica de risco geográfico (2023). DOI:10.1016/j.ghm.2023.11.001
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