Комплексный мониторинг и оценка риска катастроф из-за взаимосвязи остаточных угольных столбов и породных слоев

Группа исследователей из Китая разработала комплексный метод мониторинга и оценки риска катастроф, вызванных взаимосвязанными разрушениями и потерей устойчивости остаточных угольных столбов и вмещающих пород при разработке нескольких угольных пластов. Нестабильность таких оставшихся после отработки столбов может создавать интенсивное динамическое давление на нижележащие пласты, вызывая серьезные деформации выработок и даже катастрофы, такие как горные удары и обрушения.

Эта проблема особенно актуальна, так как существующие исследования часто не дают комплексной оценки рисков нестабильности и катастроф, возникающих из-за взаимодействия остаточных столбов и пород в условиях многопластовой разработки. Новый подход позволяет оценить такие риски и предлагает методы снижения давления, например, с помощью взрывных работ.

Ключевые выводы исследования включают: характеристику нестабильности системы «угольный столб – порода», разработку комплексной методики мониторинга, учитывающей высоту развития трещин, и внедрение количественного метода оценки с использованием нечеткого комплексного оценивания. На примере панели 307 был оценен средний уровень риска катастрофы, а эффективность мер по разгрузке подтвердила точность оценки.

«Наше исследование служит основой для изучения и оценки риска катастроф из-за взаимосвязанной нестабильности остаточных угольных столбов и пород», — отмечает ведущий автор Цин Ма. Полученные данные также могут быть применены для оценки стабильности подобных массивов после закачки CO₂ в закрытые или заброшенные шахты. Результаты опубликованы в журнале Geohazard Mechanics.