Resumen

Con el aumento constante del tamaño, la intensificación y la modernización de las empresas de producción de carbón, los recursos de carbón profundo de las grandes bases carboníferas están entrando gradualmente en la fase de explotación. Cuando la minería del carbón llega a la zona profunda, comienzan a producirse interacciones entre diversos peligros dinámicos subterráneos. Estas interacciones se ven afectadas por el entorno geológico de ingeniería y pueden conducir a la aparición de graves peligros compuestos. Cuando se producen estallidos de carbón y gas que desestabilizan la zona minera, la elevada geoestrés hace que se acentúe el efecto de acoplamiento multifísico del sistema de sobrecarga laminar. Por lo tanto, analizamos la trayectoria de desarrollo de un sistema carbón-roca en condiciones de inestabilidad desde la perspectiva del acoplamiento carbón-roca, construimos un modelo de la estructura del sistema combinado carbón-roca y propusimos tres direcciones (es decir, ablandamiento de la tensión, equilibrio límite e inestabilidad dinámica) para el desarrollo de la inestabilidad del sistema carbón-roca. A continuación, establecimos un modelo para las condiciones críticas del proceso de fallo del sistema y dilucidamos que la liberación de la energía elástica de la roca promovía la inestabilidad del carbón. Además, verificamos las condiciones críticas establecidas mediante pruebas de laboratorio en una estructura combinada de carbón y roca y obtuvimos los patrones de transferencia de energía de la roca a la veta de carbón durante el proceso de fallo por inestabilidad de la estructura combinada de carbón y roca. Cuando la estructura combinada de carbón y roca falló, la tensión de la roca alcanzó su valor máximo y se produjo el fenómeno de rebote de la tensión. La energía de deformación elástica almacenada liberada por la roca en el sistema de combinación representaba entre el 26% y el 53% de la energía acumulada en la propia roca, y la energía elástica liberada y la nueva superficie de la muestra de carbón triturada seguían una relación logarítmica. Los resultados de este estudio proporcionan un apoyo teórico para la identificación y el análisis cuantitativo de la inestabilidad debida a los riesgos dinámicos del carbón-roca en las minas profundas.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:estructura de combinación de rocas, carbón, desarrollo del carbón, energía elástica liberada, muestra de carbón triturada, proceso de fallo de inestabilidad, condiciones críticas establecidas, peligro compuesto grave, base de carbón grande, peligro dinámico subterráneo
• Keywords:rock combination structure, coal, development of coal, released elastic energy, crushed coal sample, instability failure process, established critical conditions, severe compound hazard, large coal base, underground dynamic hazard