Lengo kuu la udhibiti wa ardhi ni kudumisha uchimbaji salama katika miamba na udongo (masharti udhibiti wa tabaka na usimamizi wa mteremko pia hutumiwa katika migodi ya chini ya ardhi na migodi ya uso, kwa mtiririko huo). Udhibiti wa ardhini pia hupata matumizi mengi katika miradi ya uhandisi wa umma kama vile vichuguu, mitambo ya kuzalisha umeme kwa maji na hazina za taka za nyuklia. Imefafanuliwa kama matumizi ya vitendo ya mechanics ya miamba kwa uchimbaji wa madini wa kila siku. Kamati ya Kitaifa ya Marekani ya Mitambo ya Miamba imependekeza ufafanuzi ufuatao: “Mitambo ya miamba ni sayansi ya kinadharia na matumizi ya tabia ya kimakanika ya miamba na miamba; ni tawi lile la mekanika linalohusika na mwitikio wa miamba na miamba kwa nyanja za nguvu za mazingira yao ya kimwili”.

Wingi wa miamba huonyesha tabia ngumu sana, na ufundi wa miamba na udhibiti wa ardhini umekuwa mada ya utafiti wa kimsingi na unaotumika ulimwenguni kote tangu miaka ya 1950. Kwa njia nyingi udhibiti wa ardhi ni ufundi zaidi ya sayansi. Udhibiti wa ardhi unahitaji uelewa wa muundo wa jiolojia, sifa za miamba, maji ya ardhini na mifumo ya mkazo wa ardhini na jinsi mambo haya yanavyoingiliana. Zana ni pamoja na mbinu za uchunguzi wa tovuti na upimaji wa miamba, hatua za kupunguza uharibifu wa miamba unaosababishwa na ulipuaji, utumiaji wa mbinu za kubuni, ufuatiliaji na usaidizi wa ardhini. Maendeleo kadhaa muhimu yamefanyika katika mechanics ya miamba na udhibiti wa ardhi katika miaka ya hivi karibuni, ikiwa ni pamoja na maendeleo ya muundo wa majaribio na mbinu za uchambuzi wa kompyuta kwa ajili ya muundo wa mgodi, kuanzishwa na matumizi makubwa ya aina mbalimbali za vyombo vya ufuatiliaji wa ardhi na maendeleo ya zana maalum za usaidizi wa ardhi. na mbinu. Shughuli nyingi za uchimbaji madini zina idara za udhibiti wa ardhini zilizo na wahandisi na mafundi mabingwa.

Nafasi za chini ya ardhi ni ngumu zaidi kuunda na kudumisha kuliko miamba au miteremko ya udongo, kwa hivyo migodi ya chini ya ardhi kwa ujumla lazima itoe rasilimali nyingi na juhudi za kubuni kudhibiti ardhi kuliko migodi ya ardhini na machimbo. Katika mbinu za jadi za uchimbaji madini chini ya ardhi, kama vile kusinyaa na kukata-na-kujaza, wafanyakazi huwekwa wazi moja kwa moja kwenye ardhi inayoweza kutokuwa thabiti katika eneo la madini. Katika njia za uchimbaji madini kwa wingi, kama vile kusimamisha bomu, wafanyakazi hawaingii katika eneo la madini. Kumekuwa na mwelekeo mbali na mbinu za kuchagua hadi mbinu nyingi katika miongo iliyopita.

Aina za Kushindwa kwa Ardhi

Muundo wa miamba na mkazo wa miamba ni sababu muhimu za kukosekana kwa utulivu katika migodi.

Miamba fulani inajumuisha miamba isiyobadilika na idadi yoyote ya miundo ya miamba au kutoendelea kwa muundo. Aina kuu za miundo ya miamba ni pamoja na ndege za matandiko (ndege za mgawanyiko ambazo hutenganisha tabaka za mtu binafsi), mikunjo (inama kwenye tabaka za miamba), hitilafu (mipasuko ambayo harakati imetokea), dykes (kuingilia kwa jedwali kwa miamba ya moto) na viungo (kuvunjika kwa kijiolojia. asili ambayo hakujakuwa na uhamishaji unaoonekana). Sifa zifuatazo za kutoendelea kwa muundo huathiri tabia ya uhandisi ya misa ya miamba: mwelekeo, nafasi, uimara, ukali, upenyo na uwepo wa nyenzo za kujaza. Mkusanyiko wa taarifa muhimu za kimuundo na wahandisi na wanajiolojia ni sehemu muhimu ya mpango wa udhibiti wa ardhi katika shughuli ya uchimbaji madini. Programu za kompyuta za kisasa za kuchanganua data za muundo na jiometri na uthabiti wa kabari kwenye migodi ya ardhini au chini ya ardhi sasa zinapatikana.

Mkazo katika miamba pia unaweza kusababisha kukosekana kwa utulivu katika migodi; ujuzi wa tabia ya mkazo wa miamba ni muhimu kwa muundo wa uhandisi wa sauti. Vipimo vya kimaabara kwenye vielelezo vya silinda vya miamba kutoka kwenye msingi wa kuchimba visima vinaweza kutoa habari muhimu ya nguvu na ulemavu kuhusu mwamba huo usiobadilika; aina tofauti za miamba zina tabia tofauti, kutoka kwa tabia ya plastiki ya chumvi hadi tabia ya elastic, brittle ya miamba mingi ngumu. Kuunganisha kutaathiri sana nguvu na ulemavu wa molekuli nzima ya mwamba.

Kuna baadhi ya aina za kawaida za kushindwa kwa mteremko wa miamba katika migodi ya uso na machimbo. Hali ya kushindwa kwa kuzuia sliding hutokea ambapo harakati hufanyika pamoja na miundo ya miamba moja au zaidi (kukata ndege, njia ya hatua, kabari, kabari ya hatua au kushindwa kwa slab); kushindwa kwa shear ya mzunguko kunaweza kutokea kwenye udongo au mteremko dhaifu wa mwamba; njia za ziada za kutofaulu ni pamoja na kuangusha vizuizi vilivyoundwa na miundo ya kuzamisha yenye mwinuko na kuporomoka (kwa mfano, uondoaji wa vitalu kwa kufungia au mvua).

Hitilafu kuu za mteremko zinaweza kuwa janga, ingawa kutokuwa na utulivu wa mteremko haimaanishi kushindwa kwa mteremko kutoka kwa mtazamo wa uendeshaji. Uthabiti wa madawati ya mtu binafsi kwa kawaida huwa ni wa wasiwasi wa haraka zaidi kwa operesheni, kwani kushindwa kunaweza kutokea kwa onyo kidogo, na uwezekano wa kupoteza maisha na uharibifu wa vifaa.

Katika migodi ya chini ya ardhi, kuyumba kunaweza kutokea kutokana na kusogezwa na kuanguka kwa mawe kwa sababu ya kuyumba kwa miundo, kushindwa kwa miamba kuzunguka mwanya kwa sababu ya hali ya mkazo mkubwa wa miamba, mchanganyiko wa kushindwa kwa miamba inayosababishwa na mkazo na kuyumba kwa miundo na kuyumba kunakosababishwa. kwa milipuko ya mawe. Muundo wa miamba unaweza kuathiri uchaguzi wa mbinu ya uchimbaji madini chini ya ardhi na muundo wa mipangilio ya uchimbaji madini kwa sababu inaweza kudhibiti upana wa uchimbaji thabiti, uwezo wa mahitaji na usaidizi. Mwamba katika kina kirefu hukabiliwa na mikazo inayotokana na uzito wa tabaka zilizopitiliza na kutokana na mikazo ya asili ya tektoniki, na mikazo ya mlalo mara nyingi huwa kubwa kuliko mkazo wima. Vyombo vinapatikana ili kuamua kiwango cha mkazo katika ardhi kabla ya uchimbaji kuanza. Wakati ufunguzi wa mgodi unachimbwa, eneo la mkazo karibu na ufunguzi huu hubadilika na ikiwezekana kuzidi nguvu ya mwamba, na kusababisha kutokuwa na utulivu.

Pia kuna aina mbalimbali za kushindwa ambazo huzingatiwa kwa kawaida katika migodi migumu ya chini ya ardhi. Chini ya viwango vya chini vya mkazo, kushindwa kwa kiasi kikubwa kudhibitiwa kimuundo, na kabari au vitalu vinavyoanguka kutoka paa au kuteleza nje ya kuta za fursa. Kabari hizi au vizuizi huundwa kwa kukatika kwa miundo inayoingiliana. Isipokuwa wedges au vizuizi vilivyolegea vimeungwa mkono, kutofaulu kunaweza kuendelea hadi upinde wa asili wa ufunguzi ufanyike. Katika amana za stratified, kujitenga kwa kitanda na kushindwa kunaweza kutokea pamoja na ndege za kitanda. Chini ya viwango vya juu vya mafadhaiko, kutofaulu kunajumuisha kuporomoka kwa miamba na miamba katika hali ya miamba mikubwa yenye viungio vichache, hadi kushindwa kwa aina ya ductile kwa miamba iliyounganishwa sana.

Mlipuko wa mawe unaweza kufafanuliwa kama uharibifu wa uchimbaji ambao hutokea kwa njia ya ghafla au ya vurugu na kuhusishwa na tukio la seismic. Taratibu mbalimbali za uharibifu wa rockburst zimetambuliwa, yaani, upanuzi au kuziba kwa mwamba kutokana na kupasuka karibu na mwanya, miamba iliyochochewa na mtikisiko wa tetemeko la ardhi na kutolewa kwa miamba kutokana na uhamisho wa nishati kutoka kwa chanzo cha mbali cha tetemeko. Milipuko ya miamba na gesi hutokea kwa maafa katika baadhi ya migodi ya makaa ya mawe, chumvi na migodi mingine kama matokeo ya mikazo ya miamba na kiasi kikubwa cha methane iliyobanwa au dioksidi kaboni. Katika machimbo na migodi ya ardhini, kugongana kwa ghafla na kuinuliwa kwa sakafu ya miamba pia kumetokea. Utafiti mkubwa umefanyika katika nchi kadhaa juu ya sababu na uwezekano wa kupunguza miamba. Mbinu za kupunguza milipuko ya miamba ni pamoja na kubadilisha umbo, mwelekeo na mfuatano wa uchimbaji, matumizi ya mbinu inayojulikana kama ulipuaji wa hali ya huzuni, kujaza nyuma kwa migodi migumu na matumizi ya mifumo maalum ya usaidizi. Mifumo ya kisasa ya ufuatiliaji wa mitetemo ya ndani au ya mgodi mzima inaweza kusaidia katika utambuzi na uchanganuzi wa mifumo ya chanzo, ingawa utabiri wa rockbursts bado hauaminiki kwa wakati huu.

Katika jimbo la Kanada la Ontario, karibu theluthi moja ya majeraha ya kifo cha chini ya ardhi katika tasnia ya uchimbaji madini yenye mashine nyingi husababisha miamba na miamba; frequency ya vifo kutoka kwa rockfalls na rockbursts kwa kipindi cha 1986-1995 ilikuwa 0.014 kwa saa 200,000 zilizofanya kazi chini ya ardhi. Katika tasnia ndogo za uchimbaji madini chini ya ardhi, au ambapo usaidizi wa ardhini hautumiwi sana, masafa ya juu zaidi ya majeraha na vifo kutokana na maporomoko ya ardhi na milipuko ya mawe yanaweza kutarajiwa. Rekodi ya usalama inayohusiana na udhibiti wa ardhi kwa migodi na machimbo kwa ujumla ni bora kuliko migodi ya chini ya ardhi.

Mbinu za Kubuni

Muundo wa uchimbaji wa chini ya ardhi ni mchakato wa kufanya maamuzi ya kihandisi kuhusu mambo kama vile maeneo, ukubwa na maumbo ya uchimbaji na nguzo za miamba, mlolongo wa uchimbaji na matumizi ya mifumo ya usaidizi. Katika migodi ya uso, angle bora zaidi ya mteremko lazima ichaguliwe kwa kila sehemu ya shimo, pamoja na vipengele vingine vya muundo na usaidizi wa mteremko. Kubuni mgodi ni mchakato unaobadilika na unasasishwa na kuboreshwa kadiri taarifa zaidi zinavyopatikana kupitia uchunguzi na ufuatiliaji wakati wa uchimbaji madini. Mbinu za kubuni za majaribio, uchunguzi na uchambuzi hutumiwa kwa kawaida.

Mbinu za kisayansi mara nyingi hutumia mfumo wa uainishaji wa miamba (mifumo kadhaa kama hiyo imetengenezwa, kama vile Mfumo wa Misa ya Mwamba na Kielezo cha Ubora wa Miamba), inayokamilishwa na mapendekezo ya muundo kulingana na ujuzi wa mazoezi yanayokubalika. Mbinu kadhaa za usanifu wa majaribio zimetumika kwa ufanisi, kama vile Mbinu ya Grafu ya Uthabiti ya muundo wazi wa vituo.

Mbinu za uchunguzi kutegemea ufuatiliaji halisi wa harakati ya ardhi wakati wa kuchimba ili kugundua kutokuwa na utulivu unaoweza kupimika na juu ya uchambuzi wa mwingiliano wa msaada wa ardhi. Mifano ya mbinu hii ni pamoja na Mbinu Mpya ya Kupitisha Tunnel ya Austria na Mbinu ya Kuunganisha-Kufunga.

Mbinu za uchambuzi tumia uchanganuzi wa mikazo na kasoro karibu na fursa. Baadhi ya mbinu za awali za uchanganuzi wa mfadhaiko zilitumia suluhu za kihesabu zilizofungwa au miundo ya kunyumbulika ya picha, lakini utumiaji wao ulikuwa mdogo kwa sababu ya umbo changamano wa pande tatu za uchimbaji mwingi wa chini ya ardhi. Njia kadhaa za nambari za kompyuta zimetengenezwa hivi karibuni. Mbinu hizi hutoa njia za kupata takriban suluhu za matatizo ya mifadhaiko, kuhama na kushindwa katika miamba inayozunguka matundu ya migodi.

Maboresho ya hivi majuzi yamejumuisha kuanzishwa kwa miundo ya pande tatu, uwezo wa kutoa kielelezo cha kutoendelea kwa miundo na mwingiliano wa msaada wa miamba na upatikanaji wa violesura vya picha vinavyofaa mtumiaji. Licha ya mapungufu yao, miundo ya nambari inaweza kutoa maarifa halisi katika tabia changamano ya miamba.

Mbinu tatu zilizoelezwa hapo juu zinapaswa kuzingatiwa kama sehemu muhimu za mbinu ya umoja ya kubuni ya uchimbaji wa chini ya ardhi badala ya mbinu huru. Mhandisi wa kubuni anapaswa kuwa tayari kutumia zana mbalimbali na kutathmini upya mkakati wa kubuni inapohitajika kwa wingi na ubora wa taarifa zilizopo.

Vidhibiti vya Uchimbaji na Ulipuaji

Wasiwasi hasa wa ulipuaji wa miamba ni athari yake kwenye mwamba katika maeneo ya karibu ya uchimbaji. Uvunjaji mkubwa wa ndani na usumbufu wa uadilifu wa mkusanyiko uliounganishwa, uliounganishwa unaweza kuzalishwa katika mwamba wa karibu wa shamba kwa kubuni mbaya ya mlipuko au taratibu za kuchimba visima. Uharibifu mkubwa zaidi unaweza kusababishwa na upitishaji wa nishati ya ulipuaji kwenye uwanja wa mbali, ambao unaweza kusababisha kuyumba kwa miundo ya migodi.

Matokeo ya mlipuko huathiriwa na aina ya miamba, utawala wa dhiki, jiolojia ya muundo na uwepo wa maji. Hatua za kupunguza uharibifu wa mlipuko ni pamoja na uchaguzi sahihi wa vilipuzi, matumizi ya mbinu za ulipuaji wa pembeni kama vile ulipuaji kabla ya kupasuliwa (sambamba, mashimo yaliyotengana kwa karibu, ambayo yatafafanua eneo la uchimbaji), malipo ya kuunganisha (kipenyo cha kilipuzi ni kidogo kuliko ile ya blasthole), kuchelewesha muda na mashimo ya bafa. Jiometri ya mashimo yaliyopigwa huathiri mafanikio ya mlipuko wa udhibiti wa ukuta; muundo wa shimo na usawa lazima udhibitiwe kwa uangalifu.

Ufuatiliaji wa mitetemo ya mlipuko mara nyingi hufanywa ili kuboresha mifumo ya ulipuaji na kuzuia uharibifu wa miamba. Vigezo vya uharibifu wa mlipuko wa uharibifu vimetengenezwa. Vifaa vya ufuatiliaji wa mlipuko hujumuisha transducer zilizowekwa juu ya uso au chini-chini, nyaya zinazoelekea kwenye mfumo wa kukuza na kinasa sauti. Ubunifu wa mlipuko umeboreshwa na uundaji wa miundo ya kompyuta kwa ajili ya kutabiri utendaji wa mlipuko, ikiwa ni pamoja na kugawanyika, wasifu wa muck na kupenya kwa nyufa nyuma ya milipuko. Data ya ingizo ya miundo hii ni pamoja na jiometri ya uchimbaji na muundo uliochimbwa na kupakiwa, sifa za mlipuko wa vilipuzi na sifa zinazobadilika za miamba.

Upanuzi wa Paa na Kuta za Uchimbaji

Kuongeza ni kuondolewa kwa slabs huru za mwamba kutoka kwa paa na kuta za kuchimba. Inaweza kufanywa kwa mikono na bar ya kuongeza chuma au alumini au kwa kutumia mashine ya kuongeza mitambo. Wakati wa kuongeza kwa manually, mchimbaji huangalia sauti ya mwamba kwa kupiga paa; sauti inayofanana na ngoma kwa kawaida huashiria kuwa ardhi imelegea na inapaswa kuzuiwa chini. Mchimbaji lazima afuate sheria kali ili kuepusha jeraha wakati akipanua (kwa mfano, kuongeza kutoka ardhini nzuri hadi ardhi isiyodhibitiwa, kudumisha usawa na eneo wazi la kurudi na kuhakikisha kuwa miamba iliyochongwa ina mahali pazuri pa kuangukia). Kuongeza kwa mikono kunahitaji bidii kubwa ya mwili, na inaweza kuwa shughuli ya hatari kubwa. Kwa mfano, huko Ontario, Kanada, thuluthi moja ya majeraha yote yanayosababishwa na maporomoko ya miamba hutokea wakati wa kuinua.

Utumiaji wa vikapu kwenye boom zinazoweza kupanuliwa ili wachimbaji waweze kuongeza migongo mirefu wao wenyewe huleta hatari zaidi za usalama, kama vile uwezekano wa kupindua jukwaa la kuongeza alama kwa mawe yanayoanguka. Uchimbaji wa mitambo sasa ni jambo la kawaida katika shughuli nyingi za uchimbaji madini. Kitengo cha kuongeza ukubwa kinajumuisha kivunja kizito cha majimaji, kikwaruo au nyundo ya athari, iliyowekwa kwenye mkono unaozunguka, ambao nao umeambatishwa kwenye chasisi ya rununu.

Usaidizi wa chini

Kusudi kuu la msaada wa ardhini ni kusaidia mwamba kujitegemeza. Katika uimarishaji wa miamba, miamba ya miamba imewekwa ndani ya mwamba. Katika usaidizi wa miamba, kama ile inayotolewa na seti za chuma au mbao, msaada wa nje hutolewa kwa wingi wa mwamba. Mbinu za usaidizi wa ardhini hazijapata matumizi mapana katika uchimbaji wa ardhi na uchimbaji mawe, kwa kiasi fulani kwa sababu ya kutokuwa na uhakika wa jiometri ya shimo na kwa sababu ya wasiwasi wa kutu. Aina mbalimbali za mifumo ya rockbolting inapatikana duniani kote. Mambo ya kuzingatia wakati wa kuchagua mfumo fulani ni pamoja na hali ya ardhi, maisha ya huduma iliyopangwa ya kuchimba, urahisi wa ufungaji, upatikanaji na gharama.

Rockbolt iliyotiwa nanga kimitambo inajumuisha ganda la upanuzi (miundo mbalimbali inapatikana ili kuendana na aina tofauti za miamba), boliti ya chuma (iliyo na nyuzi au kichwa cha kughushi) na bamba la uso. Ganda la upanuzi kwa ujumla lina blani zenye meno za chuma cha kutupwa inayoweza kuteseka na kabari ya koni iliyotiwa uzi kwenye ncha moja ya bolt. Wakati bolt inapozungushwa ndani ya shimo, koni inalazimishwa ndani ya vile na kushinikiza dhidi ya kuta za shimo la kuchimba visima. Ganda la upanuzi huongeza mshiko wake kwenye mwamba kadiri mvutano kwenye bolt unavyoongezeka. Bolts za urefu tofauti zinapatikana, pamoja na anuwai ya vifaa. Rockbolts zilizowekwa kiteknolojia ni za bei rahisi na, kwa hivyo, hutumiwa sana kwa usaidizi wa muda mfupi katika migodi ya chini ya ardhi.

Dola iliyochongwa ina upau wa kuimarisha wenye mbavu ambao huingizwa kwenye shimo na kuunganishwa kwenye mwamba kwa urefu wake wote, na kutoa uimarishaji wa muda mrefu kwa wingi wa mwamba. Aina kadhaa za saruji na polyester resin-grouts hutumiwa. Grout inaweza kuwekwa kwenye shimo la kuchimba visima kwa kusukuma au kwa kutumia cartridges, ambayo ni ya haraka na rahisi. Dowels za chuma na fiberglass za kipenyo tofauti zinapatikana, na bolts zinaweza kuwa zisizo na mkazo au mvutano.

Kidhibiti cha msuguano kwa kawaida huwa na bomba la chuma lililofungwa kwa urefu wake wote, ambalo, linaposukumwa kwenye shimo lenye ukubwa wa chini kidogo, hubana na kukuza msuguano kati ya bomba la chuma na mwamba. Kipenyo cha shimo la kuchimba lazima kidhibitiwe ndani ya uvumilivu wa karibu ili bolt hii iwe na ufanisi.

Rockbolt ya Swellex ina bomba la chuma lisilo na nguvu ambalo huingizwa kwenye shimo na kupanuliwa kwa shinikizo la majimaji kwa kutumia pampu inayobebeka. Aina na urefu wa mirija ya Swellex zinapatikana.

Boliti ya kebo iliyochongwa huwekwa mara kwa mara ili kudhibiti uwekaji mapango na kuimarisha paa na kuta za chini ya ardhi. Grout ya saruji ya Portland hutumiwa kwa ujumla, wakati jiometri za kebo na taratibu za usakinishaji zinatofautiana. Paa zenye uwezo wa juu za kuimarisha na nanga za miamba pia zinapatikana kwenye migodi, pamoja na aina nyingine za bolt, kama vile boliti za kimishina zinazoweza kuning'inia.

Kamba za chuma au matundu, yaliyotengenezwa kwa waya wa kusuka au svetsade, mara nyingi huwekwa kwenye paa au kuta za ufunguzi ili kuunga mkono mwamba kati ya bolts.

Shughuli za uchimbaji madini zinapaswa kutayarisha programu ya udhibiti wa ubora, ambayo inaweza kujumuisha aina mbalimbali za majaribio ya nyanjani, ili kuhakikisha kwamba usaidizi wa ardhini ni mzuri. Ufungaji duni wa usaidizi wa ardhi unaweza kuwa matokeo ya muundo duni (kushindwa kuchagua aina sahihi ya usaidizi wa ardhi, urefu au muundo wa hali ya ardhi), vifaa vya usaidizi vya chini vya kiwango (kama inavyotolewa na mtengenezaji au kuharibiwa wakati wa kushughulikia au kwa sababu ya hali ya uhifadhi. kwenye tovuti ya mgodi), kasoro za uwekaji (vifaa mbovu, muda mbaya wa ufungaji, maandalizi duni ya uso wa mwamba, mafunzo duni ya wafanyakazi au kutofuata taratibu zilizowekwa), athari zinazosababishwa na uchimbaji wa madini ambazo hazikutarajiwa katika hatua ya muundo (mabadiliko ya mkazo; mkazo au kupasuka/kupasuka kwa mlipuko, kulegeza viungo au kupasuka kwa mwamba) au mabadiliko ya muundo wa mgodi (mabadiliko ya jiometri ya uchimbaji au maisha ya huduma kwa muda mrefu kuliko ilivyotarajiwa awali).

Tabia ya miamba iliyoimarishwa au kuungwa mkono bado haijaeleweka kikamilifu. Sheria za kidole gumba, miongozo ya usanifu wa nguvu kulingana na mifumo ya uainishaji wa miamba na programu za kompyuta zimetengenezwa. Hata hivyo, mafanikio ya muundo fulani yanategemea sana ujuzi na uzoefu wa mhandisi wa kudhibiti ardhi. Miamba yenye ubora mzuri, iliyo na kutoendelea kidogo kwa muundo na fursa ndogo za maisha mafupi ya huduma, inaweza kuhitaji usaidizi mdogo au kutokuwepo kabisa. Hata hivyo, katika kesi hii roketi zinaweza kuhitajika katika maeneo yaliyochaguliwa ili kuleta utulivu wa vitalu ambavyo vimetambuliwa kuwa visivyo na uthabiti. Katika migodi mingi, bolting ya muundo, ufungaji wa utaratibu wa rockbolts kwenye gridi ya kawaida ili kuimarisha paa au kuta, mara nyingi hutajwa kwa uchimbaji wote. Katika hali zote, wachimbaji na wasimamizi lazima wawe na uzoefu wa kutosha kutambua maeneo ambayo msaada wa ziada unaweza kuhitajika.

Njia ya zamani na rahisi zaidi ya msaada ni nguzo ya mbao; vifaa vya mbao na vitanda wakati mwingine huwekwa wakati wa kuchimba madini kupitia ardhi isiyo imara. Matao ya chuma na seti za chuma ni vipengele vya uwezo wa juu wa kubeba mizigo vinavyotumika kusaidia vichuguu au njia za barabara. Katika migodi ya chini ya ardhi, msaada wa ziada na muhimu wa ardhi hutolewa na kurudi nyuma kwa mgodi, ambayo inaweza kuwa na mawe ya taka, mikia ya mchanga au kinu na wakala wa saruji. Kujaza nyuma kunatumika kujaza utupu ulioundwa na uchimbaji wa chini ya ardhi. Miongoni mwa kazi zake nyingi, kujaza nyuma kunasaidia kuzuia kushindwa kwa kiasi kikubwa, kufungia na hivyo kutoa nguvu za mabaki kwa nguzo za miamba, inaruhusu uhamisho wa mikazo ya miamba, husaidia kupunguza uso wa uso, inaruhusu urejeshaji wa juu wa madini na hutoa jukwaa la kazi katika baadhi ya mbinu za uchimbaji madini.

Ubunifu wa hivi karibuni katika migodi mingi imekuwa matumizi ya saruji, ambayo ni saruji iliyopigwa kwenye uso wa mwamba. Inaweza kutumika moja kwa moja kwenye mwamba bila usaidizi wa aina nyingine, au inaweza kunyunyiziwa juu ya matundu na miamba, na kutengeneza sehemu ya mfumo wa usaidizi uliojumuishwa. Nyuzi za chuma zinaweza kuongezwa, pamoja na mchanganyiko mwingine na miundo ya mchanganyiko ili kutoa mali maalum. Kuna michakato miwili tofauti ya ufyatuaji risasi, inayoitwa mchanganyiko kavu na mchanganyiko wa mvua. Shotcrete imepata idadi ya maombi katika migodi, ikiwa ni pamoja na kuimarisha nyuso za miamba ambazo zingeweza kusumbua kwa sababu ya ushirikiano wao wa karibu. Katika migodi ya ardhini, shotcrete pia imetumika kwa mafanikio kuleta utulivu wa kushindwa kwa uchakachuaji. Ubunifu mwingine wa hivi majuzi ni pamoja na utumiaji wa laini za kunyunyizia dawa za polyurethane kwenye migodi ya chini ya ardhi.

Ili kufanya kazi kwa ufanisi wakati wa rockburst, mifumo ya usaidizi lazima iwe na sifa fulani muhimu, ikiwa ni pamoja na deformation na ngozi ya nishati. Uchaguzi wa usaidizi chini ya hali ya rockburst ni somo la utafiti unaoendelea katika nchi kadhaa, na mapendekezo mapya ya muundo yameandaliwa.

Katika fursa ndogo za chini ya ardhi, ufungaji wa usaidizi wa ardhi wa mwongozo unafanywa kwa kawaida kwa kutumia kuchimba visima. Katika uchimbaji mkubwa, vifaa vya nusu-mechan (kuchimba visima na vifaa vya mwongozo kwa ajili ya ufungaji wa rockbolt) na vifaa vya mechanized (uchimbaji wa mitambo na ufungaji wa rockbolt unaodhibitiwa kutoka kwa paneli ya waendeshaji iliyo chini ya paa la bolted). Ufungaji wa msaada wa ardhi kwa mikono ni shughuli yenye hatari kubwa. Kwa mfano, huko Ontario, Kanada, theluthi moja ya majeraha yote yaliyosababishwa na maporomoko ya miamba katika kipindi cha 1986-1995 yalitokea wakati wa kufunga rockbolts, na 8% ya majeraha yote ya chini ya ardhi yalitokea wakati wa kufunga rockbolts.

Hatari zingine ni pamoja na mipasuko ya saruji au resini machoni, athari ya mzio kutokana na kumwagika kwa kemikali na uchovu. Ufungaji wa idadi kubwa ya mawe ya mawe hufanywa kuwa salama na ufanisi zaidi kwa matumizi ya mashine za bolting za mechanized.

Ufuatiliaji wa Masharti ya Ardhi

Ufuatiliaji wa hali ya ardhi katika migodi unaweza kufanywa kwa sababu mbalimbali, ikiwa ni pamoja na kupata data inayohitajika kwa ajili ya usanifu wa migodi, kama vile ulemavu wa miamba au mikazo ya miamba; kuthibitisha data ya muundo na mawazo, na hivyo kuruhusu urekebishaji wa miundo ya kompyuta na marekebisho ya mbinu za uchimbaji madini ili kuboresha uthabiti; kutathmini ufanisi wa usaidizi wa ardhi uliopo na uwezekano wa kuelekeza ufungaji wa msaada wa ziada; na onyo la uwezekano wa kushindwa kwa msingi.

Ufuatiliaji wa hali ya ardhi unaweza kufanywa ama kuibua au kwa msaada wa vyombo maalum. Ukaguzi wa uso na chini ya ardhi lazima ufanyike kwa uangalifu na kwa usaidizi wa taa za ukaguzi wa juu ikiwa ni lazima; wachimbaji madini, wasimamizi, wahandisi na wanajiolojia wote wana jukumu muhimu katika kufanya ukaguzi wa mara kwa mara.

Ishara zinazoonekana au zinazosikika za mabadiliko ya hali ya ardhi katika migodi ni pamoja na, lakini sio tu kwa hali ya msingi wa kuchimba almasi, mawasiliano kati ya aina za miamba, ardhi inayofanana na ngoma, uwepo wa vipengele vya kimuundo, upakiaji wa wazi wa msaada wa ardhi, kuinua sakafu, nyufa mpya. juu ya kuta au paa, maji ya chini na kushindwa kwa nguzo. Wachimbaji madini mara nyingi hutegemea zana rahisi (kwa mfano, kabari ya mbao kwenye ufa) ili kutoa onyo la kuona kwamba harakati za paa zimetokea.

Kupanga na kutekeleza mfumo wa ufuatiliaji kunahusisha kufafanua madhumuni ya programu na vigezo vinavyopaswa kufuatiliwa, kuamua usahihi wa kipimo kinachohitajika, kuchagua na kufunga vifaa na kuanzisha mzunguko wa uchunguzi na njia za uwasilishaji wa data. Vifaa vya ufuatiliaji vinapaswa kusanikishwa na wafanyikazi wenye uzoefu. Unyenyekevu wa chombo, upungufu na kuegemea ni mambo muhimu ya kuzingatia. Mbuni anapaswa kuamua ni nini tishio kwa usalama au utulivu. Hii inapaswa kujumuisha utayarishaji wa mipango ya dharura endapo viwango hivi vya onyo vimepitwa.

Vipengele vya mfumo wa ufuatiliaji ni pamoja na sensor, ambayo hujibu mabadiliko katika kutofautiana kufuatiliwa; mfumo wa kusambaza, ambao hupeleka pato la sensor kwenye eneo la kusoma, kwa kutumia viboko, nyaya za umeme, mistari ya majimaji au mistari ya radiotelemetry; kitengo cha kusoma (kwa mfano, kupima piga, kupima shinikizo, multimeter au maonyesho ya digital); na kitengo cha kurekodi/kuchakata (kwa mfano, kinasa sauti, kinasa kumbukumbu au kompyuta ndogo).

Kuna njia tofauti za uendeshaji wa chombo, ambazo ni:

• mitambo: mara nyingi hutoa njia rahisi zaidi, za bei nafuu na za kuaminika zaidi za kugundua, kupitisha na kusoma. Wachunguzi wa harakati za mitambo hutumia fimbo ya chuma au mkanda, iliyowekwa kwenye mwamba kwa mwisho mmoja, na kuwasiliana na kupima piga au mfumo wa umeme kwa upande mwingine. Hasara kuu ya mifumo ya mitambo ni kwamba haitoi kusoma kwa mbali au kwa kurekodi kwa kuendelea.
• macho: kutumika katika mbinu za uchunguzi wa kawaida, sahihi na photogrammetric ya kuanzisha wasifu wa kuchimba, kupima harakati za mipaka ya kuchimba na ufuatiliaji wa kupungua kwa uso.
• hydraulic na nyumatiki: transducers za diaphragm ambazo hutumiwa kupima shinikizo la maji, mizigo ya msaada na kadhalika. Kiasi kinachopimwa ni shinikizo la umajimaji ambalo hutenda upande mmoja wa diaphragm inayonyumbulika iliyotengenezwa kwa chuma, mpira au plastiki.
• umeme: njia ya kawaida ya chombo kutumika katika migodi, ingawa mifumo ya mitambo bado inapata matumizi makubwa katika ufuatiliaji wa uhamishaji. Mifumo ya umeme hufanya kazi kwa moja ya kanuni tatu, kupima upinzani wa umeme, waya wa vibrating na inductance binafsi.

Vigezo vinavyofuatiliwa zaidi ni pamoja na mwendo (kwa kutumia mbinu za upimaji, vifaa vya uso kama vile vipimo vya ufa na virefusho vya tepi, vifaa vya kuchimba visima kama vile kipenyo cha fimbo au inclinomita); mikazo ya mwamba (mfadhaiko kabisa au mabadiliko ya mkazo kutoka kwa vifaa vya kisima); shinikizo, mzigo na mzigo kwenye vifaa vya usaidizi wa ardhi (kwa mfano, seli za mzigo); matukio ya tetemeko na mitetemo ya mlipuko.

Back