Рациональное определение параметров подзавальных целиков при применении камерно-столбовой системы для разработки наклонных угольных пластов средней мощности: пример исследования Куангниньского угольного бассейна, Вьетнам

Куангниньский угольный бассейн занимает ключевое место в обеспечении Вьетнама угольной продукцией, однако разработка наклонных пластов средней мощности осложняется сложным геолого-структурным строением и значительной изменчивостью горнотехнических условий. Традиционные подходы к проектированию угольных целиков в основном ориентированы на горизонтальные или пологопадающие пласты, что приводит к методическому пробелу при определении параметров целиков для наклонных пластов. Предложена аналитическая методика для обоснования рациональной ширины подзавальных целиков при камерно-столбовой системе разработки с учетом условий Куангниньского бассейна. Исследование объединяет данные шахтных наблюдений, теоретический анализ и аналитическое моделирование, принимая во внимание ключевые параметры: глубину разработки, ширину заходки, угол падения пласта, плотность угля и пород, предел прочности угля при одноосном сжатии и коэффициенты запаса. На основе этих данных получены обобщенные зависимости для оценки распределения нагрузок на целики и установлены функциональные связи, характеризующие изменение ширины подзавальных целиков при различных горно-геологических условиях. Результаты показывают, что с увеличением глубины и ширины заходки возрастает требуемая ширина целиков, а более высокая прочность угля позволяет уменьшить их размеры. Параметрический анализ выявил совместное влияние геологических и проектных факторов на устойчивость целиков. Предложенная методика повышает точность проектирования, улучшает безопасность работ, снижает потери угля и обеспечивает практическую основу для оптимизации камерно-столбовой разработки в сложных условиях наклонных пластов.

Фам Дик Тханг, Абрамкин Н. И., Нгуен Нгок Минь Рациональное определение параметров подзавальных целиков при применении камерно-столбовой системы для разработки наклонных угольных пластов средней мощности: пример исследования Куангниньского угольного бассейна, Вьетнам // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 3. – С. 49–61. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_3_0_49.

Фам Дик Тханг¹ — канд. техн. наук, e-mail: phamducthangmct@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-1049-2403,
Абрамкин Николай Иванович — д-р техн. наук, Московский политехнический университет, e-mail: abramkin57@mail.ru,
Нгуен Нгок Минь¹ — канд. техн. наук, e-mail: minhnguyen1986vn@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-1940-5900,
¹ Куангниньский индустриальный университет, Куангнинь, Веьтнам.

Фам Дик Тханг, e-mail: phamducthangmct@gmail.com.

1. Chu Thi Que, Nevskaya M., Marinina O. Coal mines in Vietnam: Geological conditions and their influence on production sustainability indicators // Sustainability. 2021, vol. 13, no. 21. DOI: 10.3390/su132111800.

2. Le T. D., Bui X. N. Status and prospects of underground coal mining technology in Vietnam // Inżynieria Mineralna. 2022, vol. 2, no. 2. DOI: 10.29227/IM-2019-02-63.

3. Hai Duong Duc, Quang Dao Hong, Turek M., Koteras A. The status and prospect of mining technology in Vietnam underground coal mines // Journal of the Polish Mineral Engineering Society. 2022, vol. 2, no. 2. DOI: 10.29227/IM-2019-02-68.

4. Duc Hai Duong, Hong Quang Dao, Van Viet Phan, Van Thang Ngo Status and prospects of fully mechanized mining technology in Vietnam coal mines from 2005 to 2020 // Journal of Sustainable Mining. 2023, vol. 22, no. 2. DOI: 10.46873/2300-3960.1383.

5. Нгуен В. Н., Фам Т. Н., Осинский П., Нгуен Т. К., Чинь Л. Х. Обоснование параметров целиков при отработке наклонных угольных пластов в условиях шахт провинции Куангнинь Вьетнама // Горные науки и технологии. — 2022. —Т. 7. — № 2. — С. 93—99. DOI: 10.17073/2500-0632-2022-2-93-99.

6. Phuc Quang Le, Chi Van Dao, Tung Manh Bui, Hung Phi Nguyen, Dung Tien Thai Vu An experiment to determine the width of coal pillar when mining seams under hard-to-cave main roof conditions // Journal of Mining and Earth Sciences. 2024, vol. 65, no. 2, pp. 47—55.

7. Фам Д. Т., Виткалов В. Г., Агафонов В. В., Нгуен З. Ф. Обоснование рациональных вариантов технологии отработки наклонных угольных пластов средней мощности с использованием камерно-столбовой системы разработки бассейна Куангнинь // Уголь. — 2018. — № 6. — С. 27—31.

8. Er-Bao Du, Xiao-Ping Zhou, Nan Zhou Numerical simulation study on the failure characteristics of the combined structure of residual coal pillar and roof in room and pillar mining method // Engineering Failure Analysis. 2025, vol. 174, article 109531. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2025.109531.

9. Nan Zhou, Erbao Du, Meng Li, Jixiong Zhang, Chaowei Dong Determination of the stability of residual pillars in a room-and-pillar mining goaf under eccentric load // Energy Reports. 2021, vol. 7, pp. 9122—9132. DOI: 10.1016/j.egyr.2021.11.140.

10. Un Chol Han, Kum Il Pak, Chung Song Choe, Kun Ui Hong, Chung Il Kim Stability analysis of pillar system during room and pillar retreat mining with three coal seams // Advances in Civil Engineering. 2024, vol. 1. DOI: 10.1155/2024/8286360.

11. Ghasemi E., Shahriar K. A new coal pillars design method in order to enhance safety of the retreat mining inroom and pillar mines // Safety Science. 2012, vol. 50, no. 3, pp. 579—585.

12. Erik C. W, Ryan, Molka J., William J. C. Ground control monitoring of retreat room and pillar mine in Central Appalachia // International Journal of Mining Science and Technology. 2017, vol. 27, pp. 65—69.

13. Vahab Sarfarazi, Nima Babanouri, Shahin Fattahi, Kaveh Asgari Study on failure mechanism of room and pillar with different shapes and configurations under uniaxial compression using experimental test and numerical simulation // Underground Space. 2023, vol. 9, pp. 105—121. DOI: 10.1016/j.undsp.2022.07.002.

14. He F., Zhai W., Song J., Xu X., Wang D., Wu Y. Reasonable coal pillar width and surrounding rock control of gob-side entry driving in inclined short-distance coal seams // Applied Sciences. 2023, vol. 13, no. 11, article 6578. DOI: 10.3390/app13116578.

15. Zang C., Zhou J., Chen M., Bai F., Zhao Z. Study on the instability mechanism of coal and rock mining under a residual coal pillar in gently inclined short-distance coal seam with the discrete element // Sustainability. 2023, vol. 15, no. 7, article 6294. DOI: 10.3390/su15076294.

16. Wael Rashad Elrawy Abdellah Parametric stability analysis of room and pillar method in deep coal mines // Journal of Engineering Sciences. 2015, vol. 43, no. 2, pp. 253—262.

17. Li Xiaomeng, Wang Zhaohui, Zhang Jinwang Stability of roof structure and its control in steeply inclined coal seams // International Journal of Mining Science and Technology. 2017, vol. 27, pp. 359—364.

18. Sun L., Li P., Li S., Wang M., Du L. Characterization of dip effect on strength for gently inclined rock pillar // Scientific Reports. 2025, vol. 15, article 25386. DOI: 10.1038/s41598-025-09819-w.

19. Zhao J., Wang X., Bai J., Wang G., Chen D., Li G. Study on instability mechanisms and control of coal pillar spalling and coal crumbs leakage during working face crossing faults // Scientific Reports. 2024, vol. 14, article 26667. DOI: 10.1038/s41598-024-77884-8.

20. Wang X., Xia Z., Yao Q., Li X., Xu Q., Zhu L. Numerical investigation of coal pillar damage mechanisms for various width-to-height ratios // Scientific Reports. 2025, vol. 15, article 2705. DOI: 10.1038/s41598-025-85554-6.

21. Fahimifar A., Oreste P., Ranjbarnia M. The dimensioning of pillars in the mining rooms and pillars method through a detailed evaluation of the stress conditions in the rock / Advances in Environmental and Geological Science and Engineering. 2015. 

22. Абрамкин Н. И., Дородний А. В., Бухарбаев И. У. Анализ интегрированной технологии высокопроизводительной отработки запасов выемочных участков угольных шахт // Уголь. — 2019. — № 1. — С.40—45.