Aplicación de un enfoque de modelado integrado 3D-2D para el diseño de soporte de pilares en una mina de carbón subterránea en el oeste de EE. UU
Autores: Sinha, Sankhaneel; Walton, Gabriel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El modelado de bloques unidos discontinuos (BBM) representa una herramienta potencial para el diseño de soportes, ya que estos modelos pueden reproducir tanto el proceso de fracturación de la roca como la influencia del refuerzo en el terreno no soportado. A pesar de sus fortalezas, los modelos discontinuos rara vez se utilizan para el diseño minero debido a su naturaleza computacionalmente intensiva. Este estudio es una aplicación de un enfoque integrado de 3D continuo-2D discontinuo, en el cual el proceso de distribución de tensiones en toda la mina se modela utilizando un software continuo, y el comportamiento de deformación local en respuesta a un camino de deformación del modelo continuo se simula con un software discontinuo 2D. En junio de 2017, se instalaron dos extensómetros de perforación multipunto en un pilar de cadena de extracción para registrar los desplazamientos del terreno en función de la posición de la cara de extracción. Los datos de uno de los extensómetros se utilizaron para calibrar un modelo FLAC3D a escala de panel. Las condiciones de contorno a lo largo de la sección del pilar que contiene el extensómetro se extrajeron del modelo FLAC3D y se aplicaron a un BBM 2D, y los parámetros de entrada se modificaron para coincidir con los datos del extensómetro. El BBM calibrado pudo reproducir bien la deformación de la costura no soportada y la profundidad de la fracturación. Posteriormente, se probaron algunos esquemas de soporte para demostrar cómo la incorporación de soporte podría afectar la deformación de la costura.
Descripción
El modelado de bloques unidos discontinuos (BBM) representa una herramienta potencial para el diseño de soportes, ya que estos modelos pueden reproducir tanto el proceso de fracturación de la roca como la influencia del refuerzo en el terreno no soportado. A pesar de sus fortalezas, los modelos discontinuos rara vez se utilizan para el diseño minero debido a su naturaleza computacionalmente intensiva. Este estudio es una aplicación de un enfoque integrado de 3D continuo-2D discontinuo, en el cual el proceso de distribución de tensiones en toda la mina se modela utilizando un software continuo, y el comportamiento de deformación local en respuesta a un camino de deformación del modelo continuo se simula con un software discontinuo 2D. En junio de 2017, se instalaron dos extensómetros de perforación multipunto en un pilar de cadena de extracción para registrar los desplazamientos del terreno en función de la posición de la cara de extracción. Los datos de uno de los extensómetros se utilizaron para calibrar un modelo FLAC3D a escala de panel. Las condiciones de contorno a lo largo de la sección del pilar que contiene el extensómetro se extrajeron del modelo FLAC3D y se aplicaron a un BBM 2D, y los parámetros de entrada se modificaron para coincidir con los datos del extensómetro. El BBM calibrado pudo reproducir bien la deformación de la costura no soportada y la profundidad de la fracturación. Posteriormente, se probaron algunos esquemas de soporte para demostrar cómo la incorporación de soporte podría afectar la deformación de la costura.