Resumen

El techo de una calzada de gran sección suele sufrir una deformación progresiva y un fallo bajo la acción de las tensiones profundas de la roca circundante. La calzada rectangular de gran sección es más propensa a sufrir un accidente repentino de derrumbe del techo en condiciones de formación débilmente cementada, lo que supone una gran amenaza para el personal de explotación y el equipo mecánico y plantea considerables dificultades para el control y la evaluación del techo. Se tomó como objeto de estudio un accidente de derrumbe a gran escala ocurrido en una calzada rectangular de gran sección en la mina Bojianghaizi de Mongolia Interior. Se analizaron los factores que desencadenaron el derrumbe del techo de la calzada mediante la investigación del mecanismo de derrumbe del techo de los estratos suprayacentes débilmente cementados, y se propuso un método eficaz de soporte del techo. Se estableció un modelo de análisis mecánico numérico para las rocas circundantes de la calzada mediante el método de elementos discretos, y los resultados de la simulación numérica mostraron que se generarían grietas verticales evidentes en dos extremos del techo bajo la acción de la tensión de cizallamiento. Con la propagación de grietas hacia arriba y la penetración de grietas transversales en la separación del techo, se formó una peligrosa zona de espeleología penetrada por grietas en el interior del techo. La permeación del acuífero superior reduciría la resistencia del estrato rocoso en el techo y agravaría aún más el riesgo de hundimiento de la calzada. De acuerdo con la simulación numérica y el análisis exhaustivo de los datos de la exploración de campo, las principales razones del accidente de derrumbe de la calzada se concluyeron como sigue (1) la baja resistencia de los estratos rocosos en el techo y la influencia de las tensiones tectónicas en las rocas profundas circundantes, (2) un esquema de apoyo original poco razonable, y (3) la permeabilidad del acuífero superior. Sobre esta base, se propuso un esquema de apoyo mejorado, y los datos de seguimiento sobre el terreno mostraron que la cantidad máxima de separación del techo se controló en 14 mm, y la deformación del techo se controló bien, cumpliendo así los requisitos de seguridad de la producción. El método propuesto puede proporcionar una referencia para el control del techo débil de la carretera y su diseño de esquema de apoyo.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:resistencia del estrato rocoso, techo, calzada rectangular, acuífero superior, grieta vertical evidente, datos de exploración de campo, propagación de grietas hacia arriba, accidente de espeleología, cantidad máxima de separación, datos de seguimiento de campo
• Keywords:rock stratum strength, roof, rectangular roadway, upper aquifer, obvious vertical crack, field exploration data, upward crack propagation, scale caving accident, maximum separation amount, field monitoring data