Influence of shallow mine-workings on crack failure of overburden strata

Coal exploitation in Shendong mining area in Shaanxi province of China is based on shallow mine-workings, which is the main reason for surface subsidence. A great deal of analysis and research indicates that the crack damage is controlled by the key stratum in the overburden strata. The paper studies the relationship between the stability condition of the key stratum structure and the mining damage, supplying the theoretical evidence for implementing an effective mining method to protect the environment in Shendong mining area.

Eksploatacja złóż węgla kamiennego w okręgu górniczym Shendong w chińskiej prowincji Shaanxi prowadzona jest na małych głębokościach. Powoduje to szereg problemów związanych z ochroną środowiska naturalnego, które są rozwiązywane w celu dalszego rozwoju zagłębia. Główną przeszkodę w wydobyciu węgla stanowią deformacje występujące w warstwach nadkładu oraz osiadania powierzchni terenu. Następstwem deformacji jest niszczenie roślinności na powierzchni, znaczące pogorszenie się stanu środowiska naturalnego oraz nieuchronne przekształcanie się żyznych terenów rolniczych w tereny o charakterze pustynnym. W warunkach gdy nad prowadzoną eksploatacją występują grube warstwy gruntów piaszczystych pochodzenia eolicznego oraz warstwy skalne o małej miąższości, szkody górnicze objawiają się bardzo intensywnie. Autorzy artykułu przeprowadzili pionierskie badania w zakresie wpływu eksploatacji górniczej na deformacje nieciągłe górotworu. Zakładając, że pojawienie się spękań w głównej mierze uzależnione jest od tzw. warstwy kluczowej w nadkładzie, zbadano zależność między warunkami określającymi stateczność tejże warstwy a powstałymi szkodami górniczymi. Autorzy artykułu dokonują powyższej analizy, stosując między innymi metody numeryczne. Otrzymane wyniki badań i obliczeń mogą dać podstawy do doboru skutecznej metody eksploatacji, która może być zastosowana w celu zapewnienia właściwej ochrony środowiska naturalnego w zagłębiu Shendong.