Pilar-barreira entre painéis de lavra para a mina de carvão

Abstract

A função de um pilar-barreira é proteger o painel de lavra em operação contra a transferência de pressões imposta pelos painéis de lavra adjacentes nos quais os pilares foram recuperados. No caso das minas de carvão em Santa Catarina, o pilar-barreira tem função de proteger o eixo da mina e os painéis em atividade contra a ruptura de pilares inesperada dos painéis de lavra antigos que já encerraram sua operação. O objetivo desse trabalho é verificar a validade do método empírico para o dimensionamento de pilar-barreira apresentado em Peng (1986) por meio da simulação numérica de uma geometria de lavra-padrão, que é aplicada para minas de carvão. Modelos numéricos em duas dimensões foram construídos obedecendo à geometria dos pilares do eixo e do painel de lavra para diferentes profundidades da camada Bonito. Foram consideradas as propriedades das materiais que formam o sistema piso-pilar-teto. Os resultados mostram que o método empírico é válido para a geometria projetada, onde os pilares do eixo não sofrem sobrecarga devido à lavra do painel e nem o teto sofre ruptura devido à redistribuição das tensões.

The function of the barrier pillar is to protect the mining panel in activity from the abutment load of adjacent mining panels that were mined. In the case of underground mines in Santa Catarina State, the barrier pillar has functioned to protect the main entries of the mine against pillar failure from old mining panels. The objective of this paper is to verify the application of the empirical method to design barrier pillars as proposed by Peng (1986), using numerical simulation following the mining geometry of the coal mines in Santa Catarina State. Two-dimensional numerical models were built taking into account the geometry of the main entries and mining panels for different overburden thickness, and considering the geomechanical properties for the rock mass that forms the roof-pillar-floor system for the Bonito coal vein. The results of the simulations showed that the empirical method to determine the barrier pillar width is valid for the studied coal vein and considered mine geometry. Neither did the pillar at the main entry become overstressed due to adjacent mine panels, nor did the roof present any failure due to stress redistribution.