• Geomechanics and Engineering
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• 제22권1호
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• pp.1-9
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• 2020

This paper presents an investigation of the ground response of a gob-side gateroad suffering mining stress induced by a 21 m-thick coal seam extraction. A field observation, including entry convergence and stress changes monitoring, was first conducted in the tailgate 8209. The observation results of entry convergence showed that, during the adjacent panel 8210 retreating period, the deformation of the gob-side gateroad experienced a continuous increase stage, subsequently, an accelerating increase stage, and finally, a slow increase stage. However, strong ground response, including roof bending deflection, rib extrusion and floor heave, occurred during the current panel 8209 retreating period, and the maximum floor heave reached 1530 mm. The stress changes within coal mass of the two ribs demonstrated that the gateroad was always located in the stress concentrated area, which responsible for the strong response of the tailgate 8209. Subsequently, a hydraulic fracture technique was proposed to pre-fracture the two hard roofs above the tailgate 8209, thus decreasing the induced disturbance on the tailgate. The validity of the above roof treatment was verified via field application. The finding of this study could be a reference for understanding the stability control of the gob-side gateroad in extra thick coal seams mining.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권5호
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• pp.427-440
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• 2024

This study concentrates on the 301 comprehensive caving working face, notable for its considerable mining height. The roof model is established by integrating prior geological data and the latest borehole rock stratum's physical and mechanical parameters. This comprehensive approach enables the determination of lithology, thickness, and mechanical properties of the roof within 50 m of the primary mining coal seam. Utilizing the transfer rock beam theory and incorporating mining pressure monitoring data, the study delves into the geometric parameters of the direct roof, basic roof movement, and roof pressure during the initial mining process of the 301 comprehensive caving working face. The direct roof of the mining working face is stratified into upper and lower sections. The lower direct roof consists of 6.0 m thick coarse sandstone, while the upper direct roof comprises 9.2 m coarse sandstone, 2.6 m sandy mudstone, and 2.8 m medium sandstone. The basic roof stratum, totaling 22.1 m in thickness, includes layers such as silty sand, medium sandstone, sandy mudstone, and coal. The first pressure step of the basic roof is 61.6 m, with theoretical research indicating a maximum roof pressure of 1.62 MPa during periodic pressure. Extensive simulations and analyses of roof subsidence and advanced abutment pressure under varying working face lengths. Optimal roof control effect is observed when the mining face length falls within the range of 140 m-155 m. This study holds significance as it optimizes the working face length in thick coal seams, enhancing safety and efficiency in coal mining operations.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2010

탄성파 반사법 탐사는 석탄 구조를 묘사하기 위해 그리고 석탄 채굴법 중 장벽식 채단법(longwall mining)의 위험 경감을 위해 가장 널리 이용되며 가장 효과적인 방법 중의 하나이다. 그러나 이 탄성파 탐사법의 분해능은 화산암의 존재에 의해 영향을 받는다. 호주의 보웬분지(Bowen Basin)와 시드니 분지(Sydney Basin) 일부에 이러한 화산암이 분포하고 있으며, 이러한 지역에서 탄성파 탐사를 이용하여 지하지질구조를 정확히 밝혀내는 데는 어려움이 따를 수 있다. 결과적으로 그러한 지역은 석탄광 후보지로 관성을 끌지 못하게 된다 따라서, 이러한 현무암 지역에서 수행되는 탄성파 탐사의 성공률을 높이기 위한 기법들이 필요하다. 이 연구에서는 탄성파동 방정식에 기초한 모델링 기법을 이용하여 현무암의 물성차, 두계, 횡방향 연장성, 송신원에 대한 상대적인 위치, 다양한 형태의 불균질성이 탄성파 전파에 어떠한 영향을 주는가를 살펴본다. 탄성파 모델링 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 임피던스의 차가 큰 현무암과 다중 흐름(multiple flow)이 있는 경우 다중반사파가 강하게 나타나며 일차반사파가 약하게 나타난다. 2) 현무암층이 앓을 경우 현무암의 존재가 파의 전파에 미치는 효과가 두꺼운 현무암층에 의한 효과보다 적은 것으로 나타났으며, 3) 현무암이 부분적으로 덮여 있을 경우 표변전체가 현무암으로 덮여 있는 경우에 비해 그 효과가 미약하게 나타났다. 4) 저주파의 탄성파(특히 원거리 오프셋에서)가 고주파의 탄성파에 비해 현무암층을 더 잘 통과함을 알 수 있었다. 또한 5) 석탄층이 현무암층으로부터 얼리 떨어져 깊은 곳에 존재할수록 현무암층이 파의 전파에 미치는 영향이 적음을 알 수 있었다. 이러한 연구결과들은 현무암층 하부에 대하여 탄성파 탐사를 수행할 때 발생할 수 있는 문제에 대한 통찰력을 제공할 뿐 아니라 탄성파 잡음을 적절히 처리하고 저주파수 대역의 지오폰으로 원거리 오프셋에서 탄성파 탐사자료를 획득함으로써 탄성파 탐사 결과를 개선시킬 수 있다는 것을 보여준다.