Computer applications in underground mining systems : final report : prepared for Office of Coal Research, Dept. of Interior ... /

"Period of performance: September, l968- December, 1973."

The economic effects of underground mining upon land used for Illinois agriculture /

"February 1985."

A Guide to Surface Features Related to Underground Coal Mining

The purpose of this guide is to assist investigators conducting geologic hazard assessments with the understanding, detection, and characterization of surface features related to subsidence from underground coal mining. Subsidence related to underground coal mining can present serious problems to new and/or existing infrastructure, utilities, and facilities. For example, heavy equipment driving over the ground surface during construction processes may punch into voids created by sinkholes or cracks, resulting in injury to persons and property. Abandoned underground mines also may be full of water, and if punctured, can flood nearby areas. Furthermore, the integrity of rigid structures such as buildings, dams and bridges may be compromised if mining subsidence results in differential movement at the ground surface. Subsidence of the ground surface is a phenomenon associated with the removal of material at depth, and may occur coincident with mining, gradually over time, or sometimes suddenly, long after mining operations have ceased (Gray and Bruhn, 1984). The spatial limits of underground coal mines may extend for great distances beyond the surface operations of a mine, in some cases more than 10 miles for an individual mine. When conducting geologic hazard assessments, several remote investigation methods can be used to observe surface features related to underground mining subsidence. LiDAR-derived DEMs are generally the most useful method available for identifying these features because the bare earth surface can be viewed. However, due to limitations in the availability of LiDAR data, other methods often need to be considered when investigating surface features related to underground coal mining subsidence, such as Google Earth and aerial imagery. Mine maps, when available, can be viewed in tandem with these datasets, potentially improving the confidence of any possible mining subsidence-related features observed remotely. However, maps for both active and abandoned mines may be incomplete or unavailable. Therefore, it is important to be able to recognize possible surface features related to underground mining subsidence. This guide provides examples of surface subsidence features related to the two principal underground coal mining methods used in the United States: longwall mining and room and pillar mining. The depth and type of mining, geologic conditions, hydrologic conditions, and time are all factors that may influence the type of features that manifest at the surface. This guide provides investigators a basic understanding about the size, character and conditions of various surface features that occur as a result of underground mining subsidence.

Forensic analysis of buildings affected by mining subsidence based on Differential Interferometry (Part III)

This work presents a forensic analysis of buildings affected by mining subsidence, which is based on deformation data obtained by Differential Interferometry (DInSAR). The proposed test site is La Union village (Murcia, SE Spain) where subsidence was triggered in an industrial area due to the collapse of abandoned underground mining labours occurred in 1998. In the first part of this work the study area was introduced, describing the spatial and temporal evolution of ground subsidence, through the elaboration of a cracks map on the buildings located within the affected area. In the second part, the evolution of the most significant cracks found in the most damaged buildings was monitored using biaxial extensometric units and inclinometers. This article describes the work performed in the third part, where DInSAR processing of satellite radar data, available between 1998 and 2008, has permitted to determine the spatial and temporal evolution of the deformation of all the buildings of the study area in a period when no continuous in situ instrumental data is available. Additionally, the comparison of these results with the forensic data gathered in the 2005–2008 period, reveal that there is a coincidence between damaged buildings, buildings where extensometers register significant movements of cracks, and buildings deformation estimated from radar data. As a result, it has been demonstrated that the integration of DInSAR data into forensic analysis methodologies contributes to improve significantly the assessment of the damages of buildings affected by mining subsidence.

Settlement of fill with particular reference to opencast coal mining sites

A study of information available on the settlement characteristics of backfill in restored opencast coal mining sites and other similar earthworks projects has been undertaken. In addition, the methods of opencast mining, compaction controls, monitoring and test methods have been reviewed. To consider and develop the methods of predicting the settlement of fill, three sites in the West Midlands have been examined; at each, the backfill had been placed in a controlled manner. In addition, use has been made of a finite element computer program to compare a simple two-dimensional linear elastic analysis with field observations of surface settlements in the vicinity of buried highwalls. On controlled backfill sites, settlement predictions have been accurately made, based on a linear relationship between settlement (expressed as a percentage of fill height) against logarithm of time. This `creep' settlement was found to be effectively complete within 18 months of restoration. A decrease of this percentage settlement was observed with increasing fill thickness; this is believed to be related to the speed with which the backfill is placed. A rising water table within the backfill is indicated to cause additional gradual settlement. A prediction method, based on settlement monitoring, has been developed and used to determine the pattern of settlement across highwalls and buried highwalls. The zone of appreciable differential settlement was found to be mainly limited to the highwall area, the magnitude was dictated by the highwall inclination. With a backfill cover of about 15 metres over a buried highwall the magnitude of differential settlement was negligible. Use has been made of the proposed settlement prediction method and monitoring to control the re-development of restored opencase sites. The specifications, tests and monitoring techniques developed in recent years have been used to aid this. Such techniques have been valuable in restoring land previously derelict due to past underground mining.

Geomecânica aplicada à estabilidade de explorações mineiras bench and fill: o caso do jazigo de Feitais, Minas de Aljustrel

Este trabalho pretende abordar a importância de um estudo geomecânico no apoio à otimização e estabilidade de explorações subterrâneas por subníveis, com criação de bancadas e posterior enchimento. O presente envolveu um estudo geológico-geotécnico em quinze galerias situadas a muro, teto e corpo da mineralização com o levantamento das características mais relevantes do maciço rochoso para aplicação das classificações geomecânicas, englobando uma amostragem de mais de 1780 descontinuidades, obtendo um modelo cartográfico subterrâneo com um panorama geral da qualidade do maciço rochoso intercetado pelas escavações nas diferentes zonas. Os dados dos levantamentos de campo levaram à criação de uma base de dados com a aplicação das classificações geomecânicas Q-System, RMR e GSI, por galeria e, em seguida, por zona, com proposta de classe de sustimento a aplicar em cada local, pelo ábaco de Barton, em conjunto com a determinação de parâmetros geomecânicos fundamentais ao refinamento do conhecimento geológico-geotécnico das unidades litológicas em estudo. Na parte final, focando a localização da massa mineralizada de Feitais é efetuada uma abordagem relativa à estabilidade das cavidades geradas pelo desmonte em bancada entre subníveis, com respetivo dimensionamento das larguras admissíveis, em condições de segurança, através da relação entre o número de estabilidade e raio hidráulico, pelo método do gráfico de estabilidade. Com esta metodologia de caracterização geológico geotécnica, é pretendido efetuar um ponto de partida à criação de um modelo geomecânico comportamental do jazigo de Feitais, Mina de Aljustrel, contando com um processo inicial de apoio ao planeamento mineiro aplicado ao método de desmonte em bancada e posterior enchimento por subníveis, atuando nos parâmetros de estabilidade e apoio à extração, favorecendo assim a segurança das operações de trabalho em conjunto com um apoio de otimização da extração.

Runkoverstaan tuotannon läpimenoajan sekä valmistusystävällisyyden kehittäminen

Diplomityö tehtiin kansainväliseen maanalaisia kaivoskoneita toimittavaan yritykseen. Diplomityön tavoitteena oli kartoittaa runkojen läpimenoaikaa robottihitsauksen ja koneistuksen osalta Normet Oy:n hitsaamon tuotannossa. Diplomityön teoriaosassa on esitelty tuotantojärjestelmiä, tuotantotekniikan kehittämisen osa-alueita, valmistusystävällisyyttä, tuotannonohjausta sekä tuotannon mittareita tuottavuuden kehittämisen näkökulmasta. Diplomityön kokeellisessa osassa tehtiin nykyisten tuotantoprosessien tarkat aikaseurannat. Ensisijaisesti koneistuksen kehittämisellä tavoiteltiin asetus- ja sivuaikojen minimointia sekä tuottavampaa lastuamista. Näin ollen uusien työkalujen sekä koneistusinnovaatioiden löytäminen oli avainasemassa kehitystyössä. Robotisoinnin kehittämisessä tärkeintä on tehokkaampien hitsausprosessien hyödyntäminen, laatutekijöiden analysointi sekä robottiystävällisten konstruktioiden käyttöönotto. Case-esimerkissä näitä menetelmiä pyritään esittämään Normetin volyymituote NT100-rungossa.

Novel virtual environment and real-time simulation based methods for improving life-cycle efficiency of non-road mobile machinery

Virtual environments and real-time simulators (VERS) are becoming more and more important tools in research and development (R&D) process of non-road mobile machinery (NRMM). The virtual prototyping techniques enable faster and more cost-efficient development of machines compared to use of real life prototypes. High energy efficiency has become an important topic in the world of NRMM because of environmental and economic demands. The objective of this thesis is to develop VERS based methods for research and development of NRMM. A process using VERS for assessing effects of human operators on the life-cycle efficiency of NRMM was developed. Human in the loop simulations are ran using an underground mining loader to study the developed process. The simulations were ran in the virtual environment of the Laboratory of Intelligent Machines of Lappeenranta University of Technology. A physically adequate real-time simulation model of NRMM was shown to be reliable and cost effective in testing of hardware components by the means of hardware-in-the-loop (HIL) simulations. A control interface connecting integrated electro-hydraulic energy converter (IEHEC) with virtual simulation model of log crane was developed. IEHEC consists of a hydraulic pump-motor and an integrated electrical permanent magnet synchronous motorgenerator. The results show that state of the art real-time NRMM simulators are capable to solve factors related to energy consumption and productivity of the NRMM. A significant variation between the test drivers is found. The results show that VERS can be used for assessing human effects on the life-cycle efficiency of NRMM. HIL simulation responses compared to that achieved with conventional simulation method demonstrate the advances and drawbacks of various possible interfaces between the simulator and hardware part of the system under study. Novel ideas for arranging the interface are successfully tested and compared with the more traditional one. The proposed process for assessing the effects of operators on the life-cycle efficiency will be applied for wider group of operators in the future. Driving styles of the operators can be analysed statistically from sufficient large result data. The statistical analysis can find the most life-cycle efficient driving style for the specific environment and machinery. The proposed control interface for HIL simulation need to be further studied. The robustness and the adaptation of the interface in different situations must be verified. The future work will also include studying the suitability of the IEHEC for different working machines using the proposed HIL simulation method.

PREVALENCIA DE SINTOMATOLOGÍA MÚSCULO ESQUELÉTICAS DE CUELLO, HOMBRO Y ESPALDA LUMBAR EN LOS TRABAJADORES DE MINAS SUBTERRÁNEAS DE CARBÓN EN EL DEPARTAMENTO DE BOYACÁ, COLOMBIA, 2013

Introducción. Trabajo de investigación realizado dentro del proyecto “EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN A POLVO DE CARBÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA EN TRES DEPARTAMENTOS DE COLOMBIA” liderado por el grupo Salud Ocupacional y del Ambiente, con la participación de la Universidad del Rosario, la Universidad de los Andes, el Ministerio de Trabajo, la Administradora de Riesgos Laborales Positiva. Inmerso en este proyecto se determinará en el departamento de Boyacá la prevalencia de sintomatología músculo esquelética Objetivo. Determinar la sintomatología músculo esquelética en cuello, hombros y espalda lumbar, en trabajadores de minas de carbón subterráneas del departamento de Boyacá, mediante la aplicación del Cuestionario Nórdico Estandarizado específico y su relación con variables sociodemográficas y ocupacionales. Metodología. Estudio de corte transversal que se realizó en una población de minería subterránea del departamento mediante la aplicación del Cuestionario Nórdico Estandarizado específico. Resultados. La sintomatología en cuello, hombros y espalda reportada fue de 44,1%, 37,1% y 68,2% respectivamente por los trabajadores. La antigüedad laboral en promedio fue de 17,06 (DS 7,93), la media de edad fue 40,46 (DS 11,12 años). De los 170 trabajadores encuestados el 74,7% (127) se desempeñan como picadores, seguidos por cocheros 10,6% (18), malacatero 5,3% (9), el restante se desempeña en otras labores de minería. Conclusiones. Este estudio encontró un alta prevalencia de sintomatología músculo esquelética en los trabajadores de minería de carbón subterránea, lo que sugiere la necesidad de generar estudios ergonómicos y estrategias de prevención para evitar un aumento en la cifras de enfermedades profesionales como desordenes músculo esqueléticos.

Síntomas respiratorios y neumoconiosis por polvo de carbón diagnosticada radiológicamente, en los trabajadores de minería subterránea en Boyacá en el año 2014

Introducción Las neumoconiosis son un grupo de enfermedades respiratorias ocupacionales, debidas a la acumulación de polvo en los pulmones. Colombia pese a ser un país minero, no cuenta con datos oficiales sobre la prevalencia de la neumoconiosis que permitan implementar medidas preventivas para evitar el desarrollo de enfermedades asociadas a la explotación minera y que disminuyan la incidencia y prevalencia de la neumoconiosis. Objetivos Determinar la prevalencia de neumoconiosis a partir del diagnóstico radiológico y describir síntomas respiratorios referidos por los trabajadores de las minas subterráneas de carbón en el departamento de Boyacá. Materiales y métodos Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal en 232 trabajadores de minería subterránea del departamento de Boyacá; teniendo como fuente de información los datos obtenidos en el proyecto “Evaluación de la exposición a polvo de carbón en tres departamentos de Colombia, 2012-2015”, financiado por el Instituto Nacional de Salud, Universidad de Los Andes, la Universidad del Rosario, Positiva ARL y Colciencias. El análisis de los datos del estudio se realizó a través del software Stata versión 11. Resultados El 100% de la población estudio fueron de sexo masculino. La mediana para la edad fue de 40.5 años (20 – 73). La labor más comúnmente desempañada por los mineros fue: picadores 168 (72,41%). Los síntomas respiratorios más frecuentemente encontrados en este estudio fueron expectoración y tos. En cuanto a expectoración fue más frecuente en la mañana durante el invierno: 66.38% (154) y la tos de día o de noche durante el invierno: 53.88% (125). Para el hábito de fumar el 17.67% fumaba al momento del estudio. En 69 mineros (29.74%) se encontraron anormalidades parenquimatosas en la Radiografía de Tórax.

Síntomas respiratorios y neumoconiosis por polvo de carbón diagnosticada radiológicamente, en los trabajadores de minería subterránea en Boyacá en el año 2014

Introducción Las neumoconiosis son un grupo de enfermedades respiratorias ocupacionales, debidas a la acumulación de polvo en los pulmones. Colombia pese a ser un país minero, no cuenta con datos oficiales sobre la prevalencia de la neumoconiosis que permitan implementar medidas preventivas para evitar el desarrollo de enfermedades asociadas a la explotación minera y que disminuyan la incidencia y prevalencia de la neumoconiosis. Objetivos Determinar la prevalencia de neumoconiosis a partir del diagnóstico radiológico y describir síntomas respiratorios referidos por los trabajadores de las minas subterráneas de carbón en el departamento de Boyacá. Materiales y métodos Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal en 232 trabajadores de minería subterránea del departamento de Boyacá; teniendo como fuente de información los datos obtenidos en el proyecto “Evaluación de la exposición a polvo de carbón en tres departamentos de Colombia, 2012-2015”, financiado por el Instituto Nacional de Salud, Universidad de Los Andes, la Universidad del Rosario, Positiva ARL y Colciencias. El análisis de los datos del estudio se realizó a través del software Stata versión 11. Resultados El 100% de la población estudio fueron de sexo masculino. La mediana para la edad fue de 40.5 años (20 – 73). La labor más comúnmente desempañada por los mineros fue: picadores 168 (72,41%). Los síntomas respiratorios más frecuentemente encontrados en este estudio fueron expectoración y tos. En cuanto a expectoración fue más frecuente en la mañana durante el invierno: 66.38% (154) y la tos de día o de noche durante el invierno: 53.88% (125). Para el hábito de fumar el 17.67% fumaba al momento del estudio. En 69 mineros (29.74%) se encontraron anormalidades parenquimatosas en la Radiografía de Tórax.

Niveles de exposición ambiental a polvo de carbón y su relación con las condiciones de higiene y seguridad industrial en trabajadores de minas subterráneas de la región de Boyacá

Introducción: La minería subterránea es considerada de alto riesgo afectando la salud de trabajadores expuestos a factores de riesgo y condiciones de trabajo, sin que exista información sobre concentración de material particulado y niveles de riesgo. Objetivo: Determinar la exposición ambiental a polvo de carbón y su relación con las condiciones de higiene y seguridad industrial en los trabajadores que laboran en minas subterráneas de la región de Boyacá. Materiales y métodos: Estudio de corte transversal donde se emplearon cuestionarios para recolectar datos sobre condiciones de trabajo y se realizaron muestreos ambientales de material particulado mediante método de análisis gravimétrico y metodología 0600 de NIOSH. Resultados: Estudio realizado en 19 empresas con 232 trabajadores, con edades entre 20 y 73 años. La concentración promedio de material particulado en los 209 monitoreos realizados fue de 3,4 +3,4mg/m3. El nivel de riesgo alto por exposición a polvo de carbón se encontró en el 70,8% (148) de los monitoreos y el 20,6% (43) en nivel severo, con promedio de 4,9 +4,9 mg/m3. Asociaciones significativas se reportaron entre trabajadores que no usaban protección respiratoria y nivel de riesgo medio y alto (p=0,033); uso mascarilla sin cartucho y nivel de riesgo bajo y medio (p=0,013); el no uso de protección auditiva y niveles medio y alto (p=0,010) y consumo de cigarrillo en el trabajo y niveles medio, alto y severo (p=0,008). Conclusiones: Se determinó vinculación y relación significativa entre los niveles de riesgo alto y severo por exposición a polvo de carbón con concentraciones por encima de niveles permisibles y las condiciones de seguridad industrial de trabajadores

Prevalencia de neumoconiosis y hallazgos espirométricos en trabajadores expuestos a polvo de carbón en minería subterránea en el Departamento de Cundinamarca, Colombia, 2014

Objetivo: Determinar la prevalencia de neumoconiosis y caracterizar los resultados de la espirometría y la presencia de síntomas respiratorios en trabajadores expuestos a polvo de carbón por las labores realizadas en minas de socavón en Cundinamarca. Metodología: Estudio de corte transversal en 215 trabajadores con exposición ocupacional a polvo de carbón, que laboran en minas subterráneas en Cundinamarca, 2014. Se recolectó información de variables sociodemográficas, hábitos de tabaquismo, resultados de espirometría, cuestionario de síntomas respiratorios y radiografía de tórax con toma y lectura según criterios exigidos por la guía técnica de la OIT. Se utilizaron distribuciones de frecuencias absolutas y relativas expresadas en porcentajes para las variables cualitativas y para variables cuantitativas medidas de tendencia central y de variabilidad. Se usó la prueba de asociación chí cuadrado, o prueba de correlación según naturaleza de las variables y análisis multivariable para el control o ajuste de la relación por dichas variables. Resultados: La edad media de la población fue de 45,5 años y la antigüedad laboral media de 21,7 años. El diagnóstico según resultados de espirometría se clasificó con patrón normal el 89.8% de la población estudiada, patrón obstructivo el 5.1%, patrón restrictivo el 3,7% y alteración vías aéreas periféricas el 0,5%. Conclusión: La prevalencia de neumoconiosis en los trabajadores de Cundinamarca fue de 42,33% teniendo en cuenta los criterios establecidos por la OIT para lectura de radiografías de tórax e indica la necesidad de implementar políticas para la prevención de enfermedades asociadas a la explotación minera