Resumen

En las minas de carbón profundas, el carbón que se encuentra antes del frente de trabajo está sometido a una alta tensión inducida por la minería y a la presión del gas. Esta situación puede facilitar la formación y propagación de grietas en la veta de carbón, lo que puede provocar graves catástrofes de carbón y gas. En este estudio, se investigaron las propiedades mecánicas (es decir, la resistencia a la compresión uniaxial, la resistencia a la tracción y la tenacidad a la fractura) del carbón que contiene gas con cuatro niveles de presión inicial del gas (es decir, 0,0, 0,5, 1,0 y 1,5 MPa) mediante ensayos de compresión uniaxial, disco brasileño y carga de flexión semicircular con muescas. Se utilizó un dispositivo de sellado de gas recientemente desarrollado y una máquina de ensayos de mecánica de rocas RMT-150. También se determinaron los modos de fractura bajo diferentes presiones iniciales de gas. Se utilizó un método teórico de mecánica de la fractura para analizar las características de iniciación de la grieta bajo el estado de adsorción de gas. Los resultados muestran que la resistencia a la compresión uniaxial, la resistencia a la tracción y la tenacidad a la fractura del carbón que contiene gas disminuyen con el aumento de la presión inicial del gas. La fractura tensional se produjo en el carbón que contiene gas bajo carga de compresión uniaxial con alta presión de gas. Las grietas en el carbón que contiene gas se propagaron bajo pequeñas cargas externas debido al aumento de la tensión efectiva de la punta de la grieta y a la disminución de la resistencia a la fractura. Este estudio aportó pruebas para modificar el diseño del soporte del frente de trabajo en las minas de carbón profundas. Además, se investigaron las correlaciones entre la resistencia a la fractura, la resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción del carbón que contiene gas.

• Materias:Agua Carbón Residuos quí­micos Yacimientos minerales Ondas sísmicas Estudio de laboratorio
• Subjects:Water Coal Chemical waste Mineral deposits Seismic Waves Lab study
• Palabras claves:presión inicial del gas, resistencia a la tracción, resistencia a la compresión uniaxial, carbón, mina de carbón profunda, métodos de fractura, dureza del gas, mecánica de rocas rmt-150, minería alta acoplada, pequeña carga externa
• Keywords:initial gas pressure, tensile strength, uniaxial compressive strength, coal, deep coal mine, methods of fracture, toughness of gas, rmt-150 rock mechanics, coupled high mining, small external load