تعریف و شکل گیری: شکستگی ها و درزها ترک های طبیعی یا سطوح ضعیف در سقف های معدن هستند. شکست یک اصطلاح کلی برای هرگونه ترک یا شکستگی در سنگ است که در اثر تنش مکانیکی ایجاد می شود. مفاصل انواع شکستگی های بدون جابجایی هستند. شکستگی‌ها و درزها می‌توانند در هر نوع سنگی رخ دهند، اما بیشتر یک نگرانی پشت بام در سقف‌های شیل هستند . شکستگی ها می توانند به طور طبیعی در سنگ های سقف اتفاق بیفتند یا می توانند از افتادگی سقف و فشارهای معدنی مرتبط ایجاد شوند. شکستگی ها و درزه ها معمولاً به صورت شکستگی های مستقیم، عمودی تا نزدیک به عمودی در سنگ رخ می دهند، اما می توانند منحنی نیز باشند. برخی از انواع خاصی از شکستگی های موجود در معادن زغال سنگ عبارتند از:
شکاف در زغال سنگ
برش در امتداد دنده ها
در امتداد خطوط میانی
ورودی‌ها پیچ خورده است
شکستگی ها و مفاصل طبیعی از موارد زیر تشکیل می شوند:
میدان های تنش منطقه ای
(افقی، در محل ).
تنش تخلیه دره
(تحت شکستگی دره)
تسکین دره یا آزادسازی استرس (درزهای تپه نزدیک به سطح)
- تنش های مرتبط با ویژگی های زمین ساختی منطقه ای ( گسل ها )
- تنش های مرتبط با ناپیوستگی های موضعی ( رگه های رسی ، بریدگی ها و رول ها )
ناپیوستگی ها و موانع: شکستگی ها باعث ناپیوستگی نمی شوند. شکستگی ها در زغال سنگ طبیعی هستند و به آنها شکاف می گویند. اگر زغال سنگ در امتداد یک شکاف یا شکست خطی جبران شود، این ویژگی یک خطا است.
خطرات احتمالی سقوط سقف: شکستگی ها و اتصالات از نقاط ضعف عمودی سقف معدن هستند. به عنوان یک اختلال عمودی در بستر، آنها می توانند با استحکام "تیر" افقی که توسط پیچ و مهره های معمولی انجام می شود، تداخل ایجاد کنند. شکستگی ها می توانند به عنوان مسیرهایی برای رطوبت عمل کنند، به خصوص در جایی که در نزدیکی سطح توپوگرافی معدن رخ می دهند. این می تواند سنگ های حساس به رطوبت مانند شیل های ضعیف و سنگ های رسی را در زیر زغال سواران تضعیف کند . نوع سنگ، فاصله شکستگی، میدان‌های تنش و سایر عوامل بر ضعف‌های احتمالی ناشی از شکستگی بر روی سنگ سقف تأثیر می‌گذارند.
روند: وقوع شکستگی و چگالی به طور قابل توجهی در معادن مختلف در مناطق مختلف متفاوت است. به همین ترتیب، برخی از سقف‌های معدن دارای شکستگی‌ها و درزهای فراوانی هستند که در یک جهت قرار دارند و برخی دیگر دارای شکستگی‌هایی با تنوع قابل‌توجه هستند.
- تنش های عمودی تسکین یا رهاسازی (درزهای تپه نزدیک به سطح)
- روند گیره زغال سنگ
شکستگی‌هایی که در زیر پوشش عمیق‌تر رخ می‌دهند، تمایل دارند در امتداد میدان‌های تنشی که به‌وسیله زیر ایجاد می‌شوند جهت گیری کنند:
- میدان های تنش منطقه ای (افقی، در محل).
- تنش تخلیه دره (تحت شکستگی دره)
- تنش های مرتبط با ویژگی های زمین ساختی منطقه ای ( گسل ها )
- تنش های مرتبط با ناپیوستگی های موضعی ( رگه های رسی ، بریدگی ها و رول ها )
در مناطقی با رونوشت های ساختاری اصلی مانند جنوب شرقی ویرجینیا، تراکم شکستگی/مفاصل و جهت گیری معمولاً با چین های تکتونیکی بزرگتر و گسل ها مرتبط است . در مناطق دیگر، که چین‌خوردگی‌ها و گسل‌های اصلی کمتر رایج هستند، تنش‌های منطقه‌ای و تنش‌های تخلیه دره ممکن است الگوهای شکستگی را کنترل کنند.ناپیوستگی‌های محلی، مانند کانال‌های دیرینه ، همچنین می‌توانند جهت‌گیری‌های شکست موضعی را بر روندهای منطقه‌ای بیشتر تحمیل کنند.
برنامه ریزی و کاهش:برنامه ریزی برای تنش های منطقه ای را می توان با بررسی شاخص های تنش افقی شناخته شده در یک منطقه معدنی انجام داد. بیشتر نواحی دارای جهت های تنش افقی شمال شرقی-جنوب غربی هستند (نقشه تنش جهانی، 2017)، . بسیاری از گزارش‌ها توصیه می‌کنند که ورودی‌ها را به صورت اریب (تا 45 درجه) از تنش منطقه‌ای اصلی تغییر دهید ، بنابراین ورودی‌ها زیر موازی با میدان تنش نیستند و ستون‌ها می‌توانند حمایت بیشتری از سقف را بگیرند. ستون های سرسام آور برای جداسازی شکست سقف در برش های عرضی، و کاهش عرض ورودی های مقطع نیز می تواند شکست های سقف مربوط به تنش های منطقه ای را کاهش دهد
تغییر جهت نقشه های معدن برای تقاطع شکستگی ها در زوایای مایل می تواند به پشتیبانی سقف کمک کند.
شکستگی‌های تخلیه دره را می‌توان با ایجاد پوشش‌های توپوگرافی نقشه‌های معدن برای تعیین مناطق معدنی که ممکن است در زیر محورهای دره، به ویژه دره‌هایی با دیواره‌های دره شیب دار، پیش‌بینی و برنامه‌ریزی کرد. روند دیوارهای شیب دار دره که در امتداد روندهای منطقه ای ترجیحی جهت گیری شده اند در آپالاشیا رایج است. ثبت این روندها با پوشش های توپوگرافی و پوشش های عکس هوا، اساس مطالعات خطی است
تکیه گاه سقف: انواع مختلف شکستگی ها و فواصل آن ها بسته به شرایط محل، به روش های پشتیبانی متفاوتی نیاز دارند. هنگامی که برش‌ها شکل می‌گیرند، پیچ‌کاری اضافی، پیچ و مهره‌های زاویه‌ای، پیچ و مهره خرپایی و سایر پشتیبانی‌های تکمیلی اغلب مورد نیاز است . پشتیبانی سقف شکستگی‌های مربوط به تنش تخلیه دره اغلب به پیچ‌های زاویه‌دار و پیچ‌های زاویه‌دار در نزدیکی تقاطع سقف و دنده نیاز دارد . همچنین ممکن است به میله های پستی و تخت کودک نیاز باشد.
دیدگاه خود را بنویسید