Γεωτεχνική ανάλυση ευστάθειας επιφανειακών και υπόγειων εκσκαφών εκμετάλλευσης λιγνίτη στο Προσήλιο Κοζάνης = Geotechnical analysis of surface and underground excavation in the lignite mine of Prosilio Kozani.

Περίληψη

Το φαινόμενο της υπόγειας εξόρυξης σε λιγνιτικά κοιτάσματα σπανίζει, λόγω των ασθενών γεωλογικών σχηματισμών που τα περιβάλλουν και καθιστούν δύσκολο τόσο το σχεδιασμό, όσο και την κατασκευή τους. Η παρούσα εργασία επικεντρώθηκε στην γεωτεχνική ευστάθεια μιας υπόγειας εκμετάλλευσης με την μέθοδο θαλάμων και στύλων η οποία πρόκειται να συνδυαστεί με την επιφανειακή εκμετάλλευση που πραγματοποιείται εδω και αρκετά χρόνια. Ακόμα εξετάζεται η ευστάθεια του τεχνητού πρανούς της υπαίθριας εκμετάλλευσης στο τμήμα που θα διανοιχθεί ο υπόγειος χώρος. Πιο συγκεκριμένα αξιολογούνται οι ερευνητικές γεωτρήσεις και δημιουργούνται γεωλογικές τομές στον υπο μελέτη χώρο. Αφού αξιολογηθούν τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών, προσδιορίζεται η βέλτιστη γεωμετρία του στύλου που θα αναλάβει με επιτυχία της γεωστατικές τάσεις. Ακόμα προσδιορίζεται ποιοτικά αλλά και ποσοτικά το κατάλληλο σύστημα για την υποστήριξη των υπόγειων στοών του έργου. Έχοντας ως βασικό στόχο την μηχανική συμπεριφορά των στοών και του προτεινόμενου συστήματος υποστήριξης τους, παρουσιάζονται αναλύσεις από δισδιάστατα αλλά και τρισδιάστατα αριθμητικά μοντέλα, προερχόμενα από λογισμικά επίλυσης πεπερασμένων στοιχείων της Rocscience. Τέλος, με τη βοήθεια του λογισμικού Slide της ίδιας εταιρείας πραγματοποιείται ο έλεγχος της ευστάθειας του τεχνητού πρανούς που βρίσκεται πάνω από το μέτωπο εργασιών της υπόγειας εξόρυξης.

The phenomenon of underground mining in lignite deposits is rare due to the weak geological formations that surround them and make both design and construction difficult. This thesis has focused on the geotechnical stability of an underground exploitation using the rooms and pillars method, which is to be combined with the surface exploitation that has been taking place for several years. In addition, the stability of the artificial slopes of open-air exploitation is examined in the section which will be excavated. In particular, exploratory drillings are evaluated and geological segments are created in the field being studied. After the results of the laboratory tests have been evaluated, the optimal geometry of the pole will be determined which will successfully undertake geostationary trends. Furthermore, the appropriate system for the support of the underground galleries of the project is defined qualitatively and quantitatively. Having as their main purpose the mechanical behavior of the galleries and their proposed support system, analyses are presented from two-dimensional and three-dimensional numerical models, which derived from Rocscience finite element solver software. Finally, with the help of the software of Slide of the same company, the control of the stability of the artificial slopes above the front of the underground mining is carried out.