بررسی تاثیر حفاری تونل های پیشروی بر میدان تنش- نفوذپذیری مطالعه موردی پهنه جبهه کار طولانیW0 معدن زغالسنگ پروده طبس

طی دهه های اخیر استخراج زغال سنگ با روش جبهه کار طولانی بسیار مرسوم بوده است. قبل از استخراج، محیط از نظر توزیع تنشها در تعادل کامل به سر می برد. سیالات محیط نظیر گاز و آب زیرزمینی در لایه های ناتراوا به حالت تعادل، محصور شده اند. ساختارهای زمین شناسی نظیر درزه ها، لایه بندی ها، گسلها و شکستگی های مرتبط با استخراج به عنوان آشفتگی های تکتونیکی، علاوه بر توزیع مجدد میدان تنش های برجای زمین، مسیر جریان گاز و آب را تغییر میدهند. با عنایت به این امر که محور اصلی مطالعه، بررسی میدان تنش و عوامل برهم زننده محیطی آن است، هندسه مدلسازی عددی جهت نزدیکتر شدن به واقعیت، با لحاظ کردن لایه بندی یها و صفحات گسله غیرمسطح، پیچیده طراحی شده اند. از سوی دیگر نقش حضور صفحات ناپیوستگی متقاطع با پهنه و تونلهای پیشروی آن بر میدان تنش – نفوذپذیری با اهمیت محسوب میشود. لذا با مدلسازی عددی به بررسی تاثیر حفاری تونلهای آماده سازی پهنه به عنوان تونلهای پیشروی، بر میدان تنش-نفوذپذیری پهنه جبهه کار طولانی W0 معدن زغال سنگ پروده طبس پرداخته شده است. نتایج بررسی وضعیت توزیع تنش- نفوذپذیری برروی تونل های محصورکننده پهنه نشان می دهد که تمرکز تنش بالا سبب بسته شدن شکستگی ها، کاهش نفوذپذیری و حفظ گرادیان فشاری بالای گاز نزدیک سطح آزاد سینه کار میشود. لذا در وضعیتی که حداکثر تنش عمود بر محور راهرو است، تمرکز تنش در جلوی جبهه کار وجود ندارد و نفوذپذیری در راستای محور راهرو کاهش مییابد . با توجه به اینکه در اغلب موارد مولفه Szz، مولفه غالب میدان تنش بوده و عمود بر محور راهروها میباشد، مدل تمرکز تنش و افزایش گرادیان فشاری گاز در راستای Z را دارا است.

کلیدواژه ها:

توزیع میدان تنش ، تونل های پیشروی ، مدل سازی عددی ، نفوذپذیری ، زغالسنگ طبس