تعیین عرض مناسب پایه حائل در معدن زغال‌سنگ طبس با استفاده از مدل‌سازی عددی

روش استخراج جبهه‌کار بلند یکی از روش‌های استخراج زغال‌سنگ با راندمان تولید بالاست که برای تجهیز و آماده‌سازی آن نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه زیادی است. در روش جبهه‌کار بلند با پیشروی سینه‌کار، طبقات سقف در قسمت عقب سینه‌کار تخریب می‌شود و به دنبال آن بار‌های زیادی در اطراف پهنه‌های استخراجی و جلوی جبهه‌کار توزیع می‌شود. برای محافظت از تونل‌های اصلی و تونل‌های دسترسی معدن در برابر تنش‌های ایجاد شده حاصل از استخراج پهنه از دو راهکار بهره گرفته می‌شود. راهکار اول که مهمترین اثر را بر پایداری پهنه دارد، بر‌جای‌گذاشتن پا‌یه‌های زنجیری دراطراف پهنه و پایه حایل بین کارگاه استخراج و تونل‌های اصلی است و راهکار دیگر نصب نگهداری در تونل‌ها برای کنترل همگرایی تونل‌هاست. از این‌رو عرض مناسب پایه حایل به طوری‌که بیشترین بهره‌وری از ماده معدنی و بیشترین تاثیرگذاری بر کاهش توزیع تنش‌های اطراف تونل‌های اصلی داشته‌باشد، از اهمیت بسزایی برخوردار است. هدف اصلی این تحقیق بدست آوردن عرض مناسب پایه حایل در انتهای پهنه استخراجی E3 در معدن طبس به نحوی‌که تونل‌های اصلی معدن دارای کم‌ترین میزان همگرایی باشند، است. ابزار مورد استفاده در این تحقیق مدل‌سازی عددی با روش تفاضل محدود و در محیط نرم افزار FLAC3D است. نتایج مدل‌‌های عددی مختلف از پیشروی کارگاه استخراجی نشان داده ‌است که میزان پیشروی بر توزیع تنش‌ها تاثیر داشته و در فاصله حدود 80 متری از جلو جبهه‌کار پهنه به تنش‌های اولیه می‌رسد. به عبارت دیگر عرض مناسب پایه حایل 80 متر برآورد شده است. همچنین نتایج توجیه اقتصادی نشان داده است که عرض پایه 80 متر سبب می‌شود حدود 6000 تن زغال‌سنگ بیشتر استخراج گردد.