Stability of shallow bord and pillar workings is vital if surface structures are to be constructed over undermined ground. Coal mines in South Africa cover significant areas where civil infrastructures such as roads, power lines, gas pipe-lines and canals are required to be constructed. Even if the workings are designed with the intention of placing surface structures above them, the consequence of an unplanned collapse should be assessed. This paper describes three case histories where the effects of pillar collapse on surface structures, including a gas pipe-line and power lines, are presented. Surface effects are compared to those predicted by MacCourt, et. al. (1986). The paper discusses the decisions faced by the designer of civil structures over bord and pillar workings and suggests that, while the probability of a collapse may be estimated, the timing of the collapse is indeterminate. Design decisions can however be made based on the predicted surface effects should a collapse occur. Based on a study of 17 collapsed bord and pillar workings, a back analysis of the collapse under the gas pipeline and power line shows that the likely surface effects due to collapsed pillar workings can be predicted. This provides the engineer with valuable design parameters in terms of predicting surface effects over bord and pillar workings.
La stabilite des chantiers peu profonds de piliers et galeries est une condition essentielle si les structures en surface doivent être construites sur un terrain fouille. Les mines de charbon en Afrique du Sud couvrentdes regions importantes où des infrastructures civiles, telles que les routes, les lignes electrifiees, les conduites de gaz et les canaux, sont requises d'être construites. Même si les chantiers sont etudies avec I'intention de placer des structures en surface au-dessus d'eux, la consequence d'un effrondrement imprevu doit être evaluee. Ce papier montre trois evènements passee au cours desquels les effets d'effrondrement de galeries sur des structures en surface, y compris une conduite de gaz et des lignes electrifiees, sont presentes. Sur la base d'une etude de 17 chantiers de piliers et galeries effondres, une première analyse de l'effondrement sous la conduite de gaz et la ligne electrifiee, montrent que les effets en surface possibles dûs à I'effondrement de chantiers de galeries peuvent être prevus. Cet offre à l'ingenieur des paramètres considèrables d'etude en ce qui concerne la prevoyance des effets en surface sur les chantiers de piliers et galeries.
Die Standsicherheit von Fahrdammen und Pfeilern dicht unter der Oberflache ist lebenswichtig wenn Gebaude und andere Strukturen an der unterminierten Oberflache errichtet werden sollen. Kohlebergwerke in Suedafrika umfassen bedeutsam große Gebiete wo Straßen, Starkstromleitungen, Gasröhrenleitungen und Kanale gebaut werden muessen. Selbst wenn das Bergwerk mit dem geplanten Oberflachenbau entworfen wird, sollte die Auswirkung eines plötzlichen Zusammensturzes eingeschatzt Werden. In dieser Arbeit werden drei Beispielsfalle beschrieben, in denen die Auswirkung von dem Einsturz von Stuetzpfeilern auf den Oberflachenbau, inklusive Gasröhren- und Starkstromleitungen, dargeboten wird. Eine Rueckanalyse von 17 Einstuerzen von Fahrdammen und Pfeilern unter Gasröhren- und Starkstromleitungen zeigt, daß die wahrscheinlichen Auswirkungen an der Oberflache von eingestuerzten Pfeilern vorhergesagt werden können. Diese Daten beschaffen dem Ingenieur wertvolle Entwurfrichtlinien, um die Oberflacheneffekte von Fahrdammen und Pfeilern in Kohlebergwerken vorherzusagen.
Prior to 1960 coal pillar design in South African collieries was based largely on local mining experience and some simple rules rather than on sound engineering principles. The extensive pillar collapse at Coalbrook Colliery in 1960, which resulted in great loss of life led to an intensive study into the design of bord and pillar workings by Salamon and Munro (1967), who examined 27 pillar collapses together with 98 intact cases of pillar geometries from collieries in the then Transvaal and Orange Free State. Using these pillar geometries Salamon and Munro analysed the data by statistical methods and obtained a predictive formula for coal pillar strengths.
