ABSTRAC

In June 2001, a fatal rockburst affected a longwall face in the Houillères du Bassin de Lorraine (HBL), France. Subsequently, a large operation of in situ stress measurements by overcoring was carried out with two main objectives: providing input data for the back analysis of the dynamic event and characterising the stress field in the next panels to be mined for identifying other potential high-risk zones. This paper makes a synthesis of the results of the overcoring tests performed and discusses those results in connection with the mining context, numerical model predictions, laboratory rock test results and microseismic activity.

ZUSAMMENFASSUNG

Im Juni 2001 hat ein Bergschlag eine Kohlengrube des Houillères du Bassin de Lorraine (HBL, Lothringen, Frankreich) schwer beschadigt. Nach diesem Unfall sind Spannungsmessugen durch Überborung durchegefuehrt worden, mit zwei Hauptziele:

  1. Daten zu liefern fuer die Retro-analyse des dynamischen Gebirgsschlag und

  2. die Spannungen in den zukuenftigen Ausbauen so gut wie möglich zu charakterisieren, um eventuele andere Risikozonen festzustellen.

Dieser Artikel stellt eine Synthese der erzielten Ergebnisse vor. Er diskutiert diese Ergebnisse in Verbindung mit dem gesamten Kohlengruben Zusammenhang, mit den Ergebnissen von numerischen Modellierungen, mit der Labor-Charakterisierung und mit der microsismische Überwachung.

RESUME

En Juin 2001, un coup de terrain a gravement affecte une longue taille aux Houillères du Bassin de Lorraine (HBL) en France. A la suite de cet accident, une importante campagne de mesures de contraintes par surcarottage a ete realisee, avec deux objectifs majeurs: fournir des donnees d'entree permettant la retroanalyse du phenomène dynamique et caracteriser au mieux le champ de contraintes dans les futurs panneaux exploites afin de detecter d'eventuelles autres zones à risque. Cet article presente une synthèse des resultats obtenus, et discute ces resultats en liaison avec le contexte d'exploitation, les resultats de modelisation numerique, de caracterisation en laboratoire et de surveillance microsismique.

Introduction

On the 21st of June 2001, a fatal rockburst of local magnitude 3.6 affected the main gate of the coal seam Frieda5 in the Merlebach mine (HBL collieries). This seismic event occurred at a depth of 1250 m in a complex geological and mining environment [1], involving a large number of panels exploited in a multi-layer configuration (Figure 1). In the weeks later, HBL decided to carry out a geotechnical campaign to understand the origin of the event. In this context, INERIS started a wide operation of in situ stress measurements using the overcoring technique. This operation extended over more than one year and had two main objectives:

  • providing input data for the back analysis of the rockburst

  • characterising as accurately as possible the state of stress in the next panels to be mined, so as to identify potential risk areas based on the understanding of the previous rockburst mechanism and to build up appropriate prevention plans.

Stress measurements are not commonly used in mine design. To our knowledge, only a few authors have reported on the use of this method in mines including Gaviglio et al. [2] and Bigby et al. [3].

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