In casi estremi, tale instabilità può innescare disastri come terremoti nelle miniere e crolli diffusi delle aree di Goaf, portando potenzialmente a vittime. Pertanto, è necessario effettuare ricerche di monitoraggio e valutazione sul rischio di instabilità e disastro causato dal collegamento dei pilastri di carbone residui e degli strati rocciosi.

La sfida del collegamento di instabilità tra i pilastri di carbone residuo e gli strati rocciosi è complessa, poiché non coinvolge solo l’interazione tra questi pilastri e strati, ma genera anche una cascata di disastri di collegamento. Gli attuali sforzi di ricerca mancano per lo più di una valutazione olistica dell'instabilità e dei rischi di disastri derivanti dall'interazione tra pilastri di carbone residuo e strati rocciosi nell'estrazione di giacimenti multicarbone.

A tal fine, un gruppo di ricercatori cinesi ha istituito un monitoraggio e una valutazione completi del rischio di disastri causati dal guasto del collegamento e dall’instabilità del pilastro di carbone residuo e degli strati rocciosi nell’estrazione di giacimenti multi-carbone. In breve hanno riferito:

1. L'instabilità degli strati residui di pilastri rocciosi di carbone è caratterizzata da profondità di seppellimento poco profonde, concentrate sotto i giacimenti di carbone sovrastanti, e si manifesta attraverso varie forme di pressione in miniera, tra cui la flessione del supporto e il collasso del tetto, che talvolta portano a danni alla superficie;
2. Il monitoraggio dell'instabilità residua degli strati rocciosi-pilastro di carbone richiede attenzione all'altezza di sviluppo della frattura oltre ad altri componenti. È stato ideato un approccio di monitoraggio globale per affrontare le diverse esigenze di monitoraggio;
3. Indici di valutazione chiave come l'energia microsismica e l'altezza di sviluppo delle cricche vengono identificati per valutare l'instabilità del collegamento tra pilastri di carbone e strati rocciosi. Viene introdotto un metodo di valutazione quantitativa che utilizza la valutazione globale fuzzy; e
4. Utilizzando una valutazione globale fuzzy, viene valutato il livello di rischio medio di disastro derivante dall'instabilità del collegamento tra pilastri di carbone e strati di roccia nell'area di 307 pannelli durante l'estrazione a più giacimenti. Le tecniche di riduzione della pressione come le esplosioni sono efficaci nel ridurre lo stress, convalidando l'accuratezza della valutazione del rischio.

"Il nostro studio funge da risorsa per studiare e valutare il rischio di catastrofe derivante dall'instabilità del collegamento degli strati residui di pilastro di carbone e roccia nell'estrazione multi-seam", osserva il primo autore Qing Ma. "Inoltre, i risultati offrono spunti che possono essere applicati per valutare la stabilità e il rischio associato alle formazioni residue di pilastri rocciosi di carbone post-CO₂ iniezione in miniere chiuse o abbandonate."

I risultati sono pubblicati sulla rivista Geohazard Mechanics .

"Tuttavia, è essenziale personalizzare l'applicazione di questi risultati per adattarli alla produzione specifica e alle condizioni geologiche delle singole miniere, rendendo necessari alcuni aggiustamenti durante l'implementazione", aggiunge Ma.