Application of geomechanical model to research the law of ground surface subsidence induce d by coal extraction at Nam Mau coal mine in Quang Ninh

- Authors: Chung Van Pham, Long Quoc Nguyen
Affiliations:
Hanoi University of Mining and Geology, Hanoi
- *Corresponding:This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
- Keywords: Deformation, Geomechanical model, Elasticity modul
- Received: 9th-May-2022
- Revised: 20th-June-2022
- Accepted: 4th-July-2022
- Online: 30th-Oct-2022
Abstract:
This paper presents the usage of a mine-geomechanics model to analyze and predict the displacement and deformation of strata and ground surface due to mechanized extraction longwall at coal seam V7 at Nam Mau coal mine, forcusing on solving the problem of homogeneous and isotropic rock mass. The rule of rock displacement and deformation determined the stress-strain distribution, the development and the height of the failure zone, the order of arrangement between layers, the displacement vector, the maximum subsidence and the marginal movement angle. In the paper, the authors have used the program Rockdata to determine elastic modulus (E), adhesion ability (C) and internal friction angle (φ), then put them into the geomechanical model for using Rocscience software 2.0 to calculates the maximum subsidence ƞ. The determined results are: in the downward inclined direction ƞ = -1,150 m, in the along strike direction ƞ = -1,186 m, arginal movement angle β0 = 470.

1. Trần Trung Anh (2012), Quan trắc dịch chuyển đất đá và biến dạng bề mặt trên mô hình vật liệu tương đương bằng công nghệ đo ảnh. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ- Địa chất, số 39, 7/2012, (Chuyên đề Trắc địa mỏ), tr.5-10. Hà Nội.
2. Phạm Văn Chung (2018). Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu xây dựng mô hình biến động địa cơ khu vực lò chợ cơ giới khai thác vỉa dày ở một số mỏ than hầm lò Quảng Ninh, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội.
3. Phạm Văn Chung, Phùng Mạnh Đắc, Vương Trọng Kha (2018), Xây dựng mô hình địa cơ xác định mô đun đàn hồi cho bể than Quảng Ninh do ảnh hưởng lò chợ cơ giới khai thác vỉa dày. Tạp chí Công nghiệp Mỏ số 3 năm 2018, tr. 86 -90, Hà Nội.
4. Phùng Mạnh Đắc (2004-2006), Nghiên cứu lựa chọn các giải pháp kỹ thuật và công nghệ hợp lý để khai thác than ở các khu vực có di tích lịch sử, văn hóa, công trình công ngh iệp và dân dụng. Phần “Xây dựng trạm quan trắc và quan trắc sụt lún bề mặt khu vực khai thác hầm lò vỉa 9b mỏ than Mạo Khê, Nam Mẫu, Hà Lầm, Mông Dương”, Đề tài cấp nhà nước, Việt Nam, Hà Nội.
5. Đặng Thanh Hải (2016), Phát triển áp dụng cơ giới hóa đào lò và khai thác tại các mỏ hầm lò vùng than Quảng Ninh giai đoạn 2013 – 2015, lộ trình đến năm 2020, Mã số: KC.01. Đ.01-13/08-10-15, Đề tài cấp Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội.
6. Phạm Đại Hải (2011-2013), Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu địa cơ mỏ phục vụ nhu cầu phát triển cơ giới hóa, h iện đại hóa khai thác than ở Việt Nam, Đề tài trọng điểm cấp Bộ Công Thương, Hà Nội.
7. Nguyễn Tam Sơn và nnc (2012), Nghiên cứu xác định các thông số dịch chuyển, biến dạng đất đá khi khai thác vỉa dày bằng phương pháp hầm lò trên mô hình vật liệu tương đương. Viện Khoa học Công nghệ Mỏ, Hà Nội.
8. Nguyễn Văn Sỹ, Trần Văn Thanh, Lê Tiến Dũng (2012), Xác định các thông số dịch chuyển đất đá do ảnh hưởng của khai thác hầm lò đến bề mặt khoáng sản than Mông Dương-Khe Chàm trên mô hình tương đương. Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ 20, Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, 15/11/2012. Hà Nội.
9. Nguyễn Anh Tuấn, Lê Đức Nguyên, Nguyễn Văn Sỹ (2011), Đánh giá kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dịch động trong sơ đồ khai thác hỗn hợp hầm lò-lộ thiên trên mô hình vật liệu tương đương. Thông tin Khoa học Công nghệ Mỏ số 12/2011, Hà Nội.
10. Nguyễn Anh Tuấn, Lê Đức Nguyên, Lê Quang Phục (2011), Nghiên cứu ảnh hưởng dịch động trong sơ đồ khai thác hỗn hợp hầm lò-lộ thiên bằng mô hình số. Thông tin Khoa học công nghệ Mỏ số 11/2011. Hà Nội.
11. Nguyễn Anh Tuấn, Đào Hồng Quảng, Lê Đức Nguyên (2012), Nghiên cứu dịch chuyển biến dạng đất đá mỏ trong khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh trên mô hình vật liệu tương đương. Thông tin Khoa học Công nghệ Mỏ số 10/2012. Tr.18-23, Hà Nội.
12. Công ty CP than Nam Mẫu (2019). Báo cáo địa chất mỏ than Nam Mẫu. Quảng Ninh.
13. Le QUANG PHUC, V.P. ZUBOV, Phung MANH DAC. Improvement of the Loading Capacity of Narrow Coal Pillars and Control Roadway Deformation in the Longwall Mining System. A Case Study at Khe Cham Coal Mine (Vietnam). Inżynieria Mineralna — Lipiec – Grudzień 2020 July – December — Journal of the Polish Mineral Engin eering Society. pp 115-122. http://doi.org/1 0.29227/IM-2020-02-
14. Авершин С. Г (1960), Расчет деформаций массива горных пород под влиянием подземных разработок [Текст] / С.Г. Авершин. -Л.: ВНИМИ, 1960. -87 с.
15. Методические указания по определению процесса сдвижения горных пород, охране сооружений и горных выработок на месторождениях цветных металлов [Текст]. Л.: ВНИМИ, 1971. - 66 с
Other articles