Um estudo sobre o mecanismo e a tecnologia de controle da forte pressão mineira no pilar de carvão paralelo e na mineração de teto rígido

Na mineração de múltiplas camadas, à medida que as áreas de mineração se expandem e as profundidades aumentam, a forte pressão do solo exercida nas faces de trabalho (WFs) da camada de carvão inferior ou nas estradas por pilares de carvão (CPs) e o teto duro entre as camadas de sobrecarga se tornam cada vez mais severas, levando a acidentes periódicos de queda de teto. Este estudo focou na WF 42108 da camada de carvão 4–2 na Mina de Carvão Buertai da mineração de Shandong. Combinou testes de campo, pesquisa teórica e cálculos numéricos para investigar a superposição ou amplificação da pressão do solo à medida que a WF atravessava o CP com o teto duro entre as sobrecargas. O comportamento da pressão do solo da WF entrando e saindo da fase CP progrediu de forte para fraco: saindo do CP sob o CP entrando no CP, com a fase CP sendo propensa à ocorrência de forte pressão do solo. Propusemos o mecanismo de influência da forte pressão do solo e um modelo de mecânica estrutural de seesaw sob as condições de mineração com CPs paralelos e tetos rígidos. A relação entre o movimento da estrutura geométrica e a evolução da tensão do espaço seesaw do teto duro sobrejacente foi analisada, revelando o mecanismo por trás do aumento da tensão, danos evidentes e a probabilidade de desastres dinâmicos dentro de 5–10 m do limite do CP da WF. O fator de concentração de tensão (SCF) da pressão de suporte avançada na parede de carvão foi o principal fator de controle determinando a instabilidade do seesaw, garantindo efetivamente práticas de mineração seguras e eficientes. Esta pesquisa possui uma importância teórica significativa e valor prático em engenharia para o controle da forte pressão mineira sob os CPs e tetos rígidos sobrejacentes.