Resumen

El estallido de rocas se produce con frecuencia a medida que se profundiza en la minería del carbón, lo que repercute gravemente en la seguridad de la producción de las minas de carbón subterráneas. La inyección de agua en la veta de carbón es una técnica que se utiliza habitualmente para prevenir y controlar estos accidentes. El contenido de humedad es un factor crítico estrechamente relacionado con el estallido de la roca; sin embargo, se requiere una visión profunda para descubrir su relación. En este estudio, se explora la influencia del contenido de humedad en las propiedades mecánicas del carbón y la tendencia al estallido de la roca mediante múltiples técnicas de medición: ensayo de compresión uniaxial, ensayo de carga/descarga cíclica y ensayo de emisión acústica (EA). Estas pruebas se llevaron a cabo en muestras de carbón utilizando la máquina de servo pruebas de mecánica de rocas MTS-816 y el sistema AE. Los resultados de las pruebas mostraron que, con el aumento del contenido de humedad, la resistencia máxima y el módulo elástico de cada muestra de carbón se reducen, mientras que la deformación máxima aumenta. La duración de la fase de deformación elástica en las curvas completas de tensión-deformación de las muestras de carbón se acorta. A medida que aumenta el contenido de humedad, el área del bucle histerético y el índice de energía elástica WET de cada muestra de carbón se reducen, y el índice de energía de impacto KE se correlaciona negativamente con el contenido de humedad, mientras que el tiempo de fallo dinámico se correlaciona positivamente con el contenido de humedad, pero esta tendencia de variación se mitiga gradualmente con el aumento continuo del contenido de humedad. El fallo de la muestra de carbón va acompañado de un fuerte aumento del recuento de anillos AE, cuyo valor máximo va por detrás del esfuerzo máximo, y el recuento de anillos se sigue generando después de que la muestra de carbón haya alcanzado el esfuerzo máximo. Con el aumento del contenido de humedad, el modo de fallo de la muestra de carbón se inclina gradualmente hacia el fallo por tracción. Los resultados de las pruebas anteriores manifiestan que la resistencia de la muestra de carbón se debilita en cierta medida después de mantener la humedad, la energía elástica acumulada se reduce en caso de fallo del carbón, y por lo tanto, la tendencia al estallido del carbón y de la roca puede aliviarse. Los resultados del estudio pueden proporcionar una referencia teórica para el estudio de la inestabilidad de la fractura del carbón con humedad y la prevención del estallido del carbón y la roca mediante la técnica de inyección de agua.

• 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:contenido de humedad, muestra de carbón, roca, tensión máxima, servomecánica de rocas, mts-816 mecánica de rocas, aumento de la humedad, curva del carbón, índice de energía de impacto, inestabilidad de la humedad
• Keywords:moisture content, coal sample, rock, peak stress, rock mechanics servo, mts-816 rock mechanics, increase of moisture, curve of coal, impact energy index, instability of moisture