Resumen

La explotación minera está asociada a una escasa seguridad debido a la emisión de gas de alivio de la presión del pozo durante el período de producción. El objetivo de este estudio fue explorar un caso de estudio de la cara de trabajo de la mina de carbón Wangjialing 12322 en Shanxi, China, a través de la simulación física y la observación de campo. La mina se caracteriza por la fractura de los estratos suprayacentes en el goaf durante el proceso de explotación minera del frente de trabajo. Se utilizó un modelo matemático de emisión de gas desde el frente de trabajo y de migración de gas y el software COMSOL de elementos finitos para simular la ley de migración de gas en la región con fisuras de estratos suprayacentes bajo la influencia de la minería. Los resultados de la simulación se utilizaron para explorar la ley de distribución del gas de alivio de presión en el goaf. A partir de los resultados experimentales, se diseñaron los parámetros racionales de la perforación larga direccional de alto nivel para la extracción de gas de alivio de presión en el goaf. Los resultados mostraron que el desarrollo de la región con fisuras de estratos superpuestos se ve afectado por la extracción. Además, la "estructura de plataforma trapezoidal" se forma tras la conexión de las zonas de fractura. La altura máxima de la zona de espeleología se situaba entre 26,8 m y 28,1 m, y la altura máxima de la zona de fractura era de aproximadamente 110 m. La concentración de gas presentaba una distribución en forma de silla de montar en la superficie de corte de la dirección de la huelga. Además, la concentración de gas mostraba una tendencia general ascendente desde la vía de entrada de aire hasta la vía de retorno y disminuía gradualmente después de alcanzar el máximo. En la dirección vertical, la concentración de gas aumentó con el incremento de la capa, y la posición del punto más alto de concentración de gas se desplazó gradualmente hacia la dirección de la calzada de flujo de aire de entrada. Los parámetros de construcción de la perforación larga de alta dirección se diseñaron mediante los resultados de la simulación. Después de la extracción constante y la extracción estable, la concentración máxima de gas en la esquina superior de la cara de trabajo fue del 0,49%, y la concentración máxima de gas en el flujo de aire de retorno fue del 0,34%. Los resultados de este estudio proporcionan información sobre la ley de evolución de la fractura de los estratos suprayacentes y la migración de gas en el goaf bajo la influencia de la extracción. Estos resultados proporcionan una base para reducir el exceso de gas en el frente de trabajo o en la esquina de la vía aérea de retorno, mejorando así la capacidad de producción de seguridad de la mina de carbón.

• 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:gas de alivio de la presión, la concentración de gas, la influencia de la minería, la migración de gas, el flujo de aire de admisión calzada, la concentración máxima de gas, direccional larga perforación, goaf, los resultados de la simulación, la altura máxima
• Keywords:pressure relief gas, gas concentration, influence of mining, gas migration, intake airflow roadway, maximum gas concentration, directional long borehole, goaf, simulation results, maximum height