Resumen

En la región occidental de China, las actividades de minería del carbón son propensas a inducir desastres de irrupción de agua y arena, que amenazan seriamente la producción segura de los recursos de carbón. En este trabajo, se diseñó un dispositivo experimental para simular el proceso de irrupción de agua y arena y, a continuación, se investigaron los factores de control de las catástrofes en la masa rocosa rota en el goaf. Además, se simplificaron los canales de fractura de infiltración en el macizo rocoso roto utilizando la tecnología de impresión 3D, y se analizaron los efectos de la apertura y el ángulo de la fractura en las características de infiltración de las mezclas de agua y arena. Los resultados experimentales mostraron que la porosidad y la estructura del esqueleto de la masa rocosa rota eran los factores clave para controlar los desastres de entrada de agua y arena. Cuanto menor sea la porosidad inicial del macizo rocoso roto, más débil será su permeabilidad y menos probable será la formación de un canal dominante para los desastres de irrupción de agua y arena. Por el contrario, la estructura de la masa rocosa rota con mayor gradación de tamaño tenía más probabilidades de formar canales permeables, y la calidad de la irrupción de arena era mayor. Además, también se descubrió que el ángulo de las fracturas dentro de la masa rocosa rota afectaba a las características de filtración de la mezcla de agua y arena, y la permeabilidad mostraba una relación exponencial con el ángulo de la fractura. Al mismo tiempo, a medida que aumentaba la apertura de la fractura, el ángulo de la misma generaba una mayor influencia en la permeabilidad. Por último, propusimos una tecnología de prevención y control de la entrada de agua y arena basada en los resultados del experimento. Los resultados de este estudio pueden proporcionar una referencia para el control de los desastres de entrada de agua y arena en el oeste de China.

• 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:masa rocosa rota, desastre por irrupción de arena, características del agua, características de la infiltración, mezcla de arena, irrupción de arena, agua, apertura de la fractura, ángulo de la fractura, proceso del agua
• Keywords:broken rock mass, sand inrush disaster, characteristics of water, seepage characteristics, sand mixture, sand inrush, water, fracture aperture, fracture angle, process of water