پدیده نشست از پی آمدهای نامطلوب استخراج ذخایر زیرزمینی از جمله زغال سنگ در بسیاری از کشورهای جهان است. این پدیده می تواند موجب بروز خسارت در محیط زیست و همچنین سازه های سطحی و زیرزمینی در منطقه معدنی شود. تاکنون مدلهای زیادی برای تعیین میزان نشست در اثر استخراج ذخایر زیرزمینی در شرایط متفاوت، توسعه داده شده است ولی هیچکدام نمی توانند مقدار نشست در اثر استخراج لایه های شیب دار را به  خوبی تعیین کنند. در این مقاله یک ت بینی پروفیل های نامتقارن نشست استفاده کرد. در این تحقیق از مدل جدید به منظور محاسبه نشست در معدن لیژویزی در کشور چین استفاده شد و نتایج آن با داده های اندازه گیری شده از وقوع نشست در این منطقه مقایسه گشت. این مقایسه نشان داد که مدل جدید با ضریب همبستگی 0.997 با پروفیل واقعی نشست مطابقت دارد. به این ترتیب انتظار می رود ابع پروفیل دو ضابطه ای برای این منظور معرفی شده است که از آن می توان برای پیشبتوان از مدل جدید با دقت کافی برای پیش بینی نشست در لایه های شیب دار زغال سنگ استفاده کرد.

طراحی ابعاد پایه در معدنکاری زیرزمینی به دلیل مسایل ایمنی و اقتصادی از اهمیت زیادی برخوردار است. به دلیل محدودیت های موجود در روش های طراحی سنتی و تجربی، امروزه روش های عددی به طور وسیعی برای طراحی پایه به کار می روند. با کاربرد این روش ها امکان در نظر گرفتن بعضی از عوامل، نظیر ترتیب مراحل استخراج و اثر تنش های محصور کننده که نمی توان آنها را در روش های تجربی منظور نمود، وجود دارد. طراحی پایه در لایه های شیب دار متفاوت از لایه های افقی است. پایه ها در شیب به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر تنش های فشاری و برشی هستند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار عددی FLAC2D، با استفاده از مدل های عددی مختلف (شیب متغیر لایه و عرض متفاوت پایه) به بررسی توزیع تنش های وارد بر روی پایه های بین دو کارگاه استخراج پرداخته شده است. نتایج حاصل از تحلیل بر روی مدل های عددی در شیب های 30، 45 و 60 درجه با پایه های10 و 15 متری نشان می دهد که هر چه شیب لایه و عرض پایه افزایش یابد مقدار تنش های قائم وارد بر پایه کاهش می یابد. علاوه بر این با افزایش شیب لایه تنش های برشی در پایه افزایش می یابد. در نهایت با توجه به مدلسازی عددی انجام شده می توان بیان نمود که در شیب های زیاد باید از پایه های با عرض بزرگتری استفاده نمود.

نشست در معدن بمعنی بوجود آمدن اختلاف ارتفاع سطح طبیعی زمین در اثر استخراج منابع زیرزمینی می باشد. یکی از روشهای متداول استخراج زیرزمینی استفاده از روش جبهه کار طویل است. در این مقاله با استفاده از مدل ریاضی دو روش برای پیش بینی نشست در سطح زمین بالای جبهه کار طویل پیشنهاد شد. تاثیر پارامترهایی چون طول جبهه کارطویل، زاویه تاثیر، زاویه اصطکاک داخلی لایه های بالای سقف و ضخامت لایه استخراجی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که باکاهش زاویه تاثیر و افزایش طول جبهه کار طویل، ضخامت لایه استخراجی و زاویه اصطکاک داخلی مقدار نشست احتمالی اضافه می شود. اما این افزایش نشست نسبت به ضخامت استخراجی دارای رابطه خطی و حال اینکه نسبت به طول جبهه کار طویل و زاویه تاثیر رابطه غیر خطی دارد. افزایش نشست نسبت به طول جبهه کار طویل دارای حدی است که بعد از آن حتی با افزایش طول جبهه کار مقدار نشست  ثابت باقی می ماند.

استخراج زیرزمینی زغال سنگ همواره به عنوان یکی از پرمخاطره ترین فعالیت های معدنی شناخته می شود. خطرات ناشی از وقوع حوادث احتمالی در این معادن می تواند باعث صدمات جبران ناپذیر جانی، خرابی و از بین رفتن تجهیزات و همچنین ایجاد وقفه در فرآیند تولید معدن شود. به همین دلیل تحلیل ریسک در معادن زغال سنگ از اهمیت بالایی برخوردار است. اولین مرحله از یک فرآیند آنالیز ریسک، شناسایی مخاطرات است. در این پژوهش ابتدا مهمترین مخاطرات استخراج مکانیزه زغال سنگ، با استفاده از ترکیب روش های کتابخانه ای و قضاوت متخصصان شناسایی شد. اولویت بندی مخاطرات شناسایی شده با استفاده از فازی سازی روش تصمیم گیری TOPSIS با کاربرد معیارهای اصلی احتمال وقوع، شدت پی آمد و واکنش و همچنین زیرمعیارهای آسیب پذیری و قابلیت شناسایی انجام گرفت. نتایج نشان می دهد شدت پی آمد با وزن 0.416 و واکنش با وزن 0.293 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان تاثیر در رتبه بندی مخاطرات استخراج مکانیزه زغال سنگ است. کاربرد مدل ارایه شده در معدن طبس نشان می دهد ریزش در سقف کارگاه استخراج و ریزش در راهروهای پهنه های استخراجی با شاخص شباهت 0.832 و 0.823 به عنوان مهمترین مخاطرات این معدن شناخته می شوند. همچنین نشست سطح زمین و هجوم آب های زیرزمینی با شاخص شباهت 0.492 و 0.482 دارای کمترین شاخص شباهت در میان مخاطرات شناسایی شده است. به منظور بررسی حساسیت رتبه بندی گزینه ها به تغییرات وزن شاخص ها، یک تحلیل حساسیت نیز انجام شد. نتایج نشان دهنده عدم حساسیت مدل ارایه شده نسبت به وزن معیارهای تصمیم گیری مورد استفاده است.

زغال سنگ طبس به عنوان یکی از بزرگترین ذخائر زغال سنگ ایران مطرح می باشد. متوسط میزان گوگرد در لایه های B1، B2، C1،C2 و D این ذخیره به ترتیب معادل 3.49 ، 1.35 ، 1.6 ، 1.11 و 3.4 درصد گزارش شده است. جهت شناخت دقیق انواع گوگرد و تعیین نحوه توزیع آنها در زغال سنگ خروجی از معدن، نمونه ای معرف از کلیه کارگاه های فعال در لایهC1 تهیه و مطالعات خواص سنجی بر روی آن انجام گرفت. براساس مطالعات انجام شده میزان گوگرد کلی، پیریتی، سولفاتی و آلی در نمونه معرف تهیه شده به ترتیب معادل 1.44، 0.77، صفر و 0.67 درصد تعیین شده است. مطالعات میکروسکپی بر روی مقاطع صیقلی تهیه شده نشان می دهد که پیریت به صورت ذرات مجزا، پرشدگی در شکستگی ها، دانه تمشکی بی قاعده و با قاعده و همچنین پر شدگی حفره ای و عموما در ابعاد 1 تا 30 میکرون در داخل لیتوتیپ ها و مسرال های زغال متمرکز شده است. مطالعات تکمیلی توسط میکروسکوپ الکترونی حضور پیریت در ابعاد به مراتب کوچکتر از یک میکرون را در نمونه به اثبات رسانیده است. مطالعات تجزیه سرندی توزیع درصد بالایی از گوگرد کلی، پیریتی و آلی را در محدوده دانه بندی (6.35+ 15.87-) میلی متر نشان می دهد و این در حالی است که با حذف این محدوده دانه بندی، 18.37 درصد از بار ورودی نیز به بخش باطله منتقل می گردد. منحنی های شستشوی همزمان خاکستر و گوگرد که توسط مطالعات غرق و شناور سازی تهیه شده اند، نشان می دهد که به دلیل تمرکز بالای گوگرد در داخل لیتوتیپ ها و مسرال های زغال سنگ و انتقال آن به بخش کنسانتره، عملا توسط روش های ثقلی نمی توان گوگرد را از زغال جدا نمود. با توجه به نحوه توزیع پیریت و درصد قابل توجه گوگرد آلی (46 درصد) پیش بینی می گردد بتوان با استفاده از روش های میکروبی و شیمیایی میزان گوگرد زغال را به طور موثر کاهش داد.

انتشار گازهای ناشی از معدن کاری زغال سنگ را می توان بر اساس عملیات تجربی، پیش بینی و محاسبه کرد. در این مطالعه، مدلسازی نرخ انتشار گاز متان ناشی از استخراج در معدن زغال سنگ مرکزی پروده طبس، مورد بررسی قرار می گیرد. بنابراین در ابتدا، مقدار اولیه و نهایی برای جبهه کارهای مورد مطالعه بر اساس شبکه عصبی مدلسازی شد. برای جبهه کار P8/TG، مقدار محاسبه شده به وسیله شبکه عصبی بین 4476/0 تا 9921/0 درصد و مقادیر پیش بینی شده برای جبهه کار P8/MG، با شبکه عصبی بین 1636/0 تا 3379/0 درصد است. شدت انتشار گاز متان معدن مورد مطالعه، بر اساس سطح زغال سنگ و میزان حجم گاز با استفاده از کدنویسی متلب انجام گرفت. روش استخراج معادن، بر میزان انتشار گازهای ناشی از معدن کاری موثر است. میزان و تراکم شکستگی های القا شده، می تواند نفوذپذیری را چندین درجه افزایش دهد. افزایش نفوذپذیری می تواند به نوبه خود، موجب تسریع در تخلیه گازهای ناشی از استخراج زیرزمینی معادن شود. در این مطالعه میزان انتشار گاز ناشی از حفاری 04/0 درصد، آتش کاری 045/0 ، نگهداری040/0 ، خاک برداری06/0 و پیکور کاری 25/0 درصد، ، با استفاده از کدنویسی به محتوای ماتریس باقی مانده گاز، محاسبه شد. خطاهای کوچک در اندازه گیری محتوای گاز، می تواند منجر به خطاهای بزرگ در محاسبات تخمین زده شود که این مقدار با استفاده از نرم افزار تعیین شد. ضریب همبستگی ورودی و خروجی داده های مورد مطالعه برابر با 984/0 درصد ،تخمین زده شد. مدلسازی انجام شده برای 2 جبهه کار فوق، نتیجه خوبی را نشان می دهد که می تواند در بهبود ایمنی معدن مورد استفاده قرار گیرد.

طی یک دوره تحقیق با همکاری شرکت زغال سنگ البرز شرقی، رفتار سنگ سقف در کارگاه های استخراج واقع در لایه P10 این معادن مطالعه و با نتایج حاصل از مشاهدات و بررسی های نویسنده در معادن Newstan استرالیا مورد مقایسه قرار گرفت.روش های کمی و کیفی متعددی برای تقسیم بندی و ارزیابی سنگ سقف وجود دارد که عمدتا بر اساس چینه شناسی استوار هستند. ارزیابی های انجام شده بر مبنای این روش ها به همراه مشاهدات در معادن فوق نشان داد که علاوه بر ویژگی های ژئومکانیکی، مشخصات چینه شناسی بخش های فوقانی کارگاه استخراج از عوامل تعیین کننده در رفتار سنگ سقف می باشد. در این راستا با توجه به آن که کسب اطلاعات اولیه در این زمینه در جهت پیش بینی رفتار و نهایتا کنترل سنگ سقف کارگاه استخراج از اهمیت زیادی برخوردار است، استفاده بهینه از نتایج حفاری های اکتشافی و بررسی های زمین شناسی و در صورت لزوم اجرای حفریات تکمیلی جهت کسب اطلاعات کافی از چینه شناسی بخش های فوقانی لایه های مورد نظر برای استخراج توصیه گردید.

بیان مسئله: تامین ایمنی برای معدنکاران از الزامات مهم معدنکاری است. مخاطرات و حوادث در معادن می بایست حذف، کنترل و یا حداقل شود. متداول ترین علت حوادث معدنی، فاکتور خطای انسانی است. در این تحقیق، حوادث ناشی از خطای انسانی در زغال سنگ پروده شماره 1 طبس با روش شرپا مورد بررسی قرار گرفته است. روش کار: درشرپا که یک روش نظام یافته پیشبینی و کاهش خطای انسانی می باشد، مهمترین خطاهای انسانی که سبب حوادث میشود بر حسب مکان و یا نوع فعالیت، تقسیم بندی شده است. نتایج در قالب چارت های وظایف شغلی ارائه گردید. یافته ها: از مجموع 37 خطای شناسایی شده بیشترین تعداد خطا 18 (64/48 %) و از نوع عملکردی، 13 خطا مربوط به بازبینی (13/35 %)، 5 خطا از نوع ارتباطی (51/13 %) و 2 خطا مربوط به انتخاب (4/5 %) بود. سپس روش اولویت بندی AHP به کار گرفته شد و راهکارهای کنترلی مناسب برای کاهش ریسک خطاها با توجه به اولویت ها ارائه گردید. گزینه های کاهش خطای انسانی شامل ارتقا تجهیزات، آموزش، دستورالعمل، و سازمان؛ در نظر گرفته شدند. نتایج: بررسی نشان داد که ارتقا تجهیزات، مناسب ترین گزینه در کاهش خطای انسانی است. این ارتقا برای کل معدن درنظرگرفته، ونشان داده شد در شرایطی که محدودیت منابع و هزینه ها و یا زمان وجود داشته باشد، می توان اثر گزینه ها بر هریک از فعالیت های اصلی را برای نتایج بهترمورد بررسی قرار داد. در این حالت روش فوق قابلیت اجرای بهتری دارد، زیرا به جای ارتقا تجهیزات برای همه بخش ها، ارتقا هر بخش با توجه به گزینه موثرتر صورت میگیرد.