Resumen

Cuando una fuente de agua a alta presión se encuentra cerca de un túnel en excavación, la irrupción de agua se asocia comúnmente con un efecto de fracturación hidráulica. Para estudiar el efecto de fracturación hidráulica de la irrupción del agua (HFEWI), se adoptó el análisis del proceso de fallo de la roca (F-RFPA2D) para simular el proceso de irrupción del agua. Los resultados simulados indicaron que se formó una zona de alteración de tensiones delante del frente de excavación y que se formó una zona de fractura hidráulica delante de la cavidad cárstica. Asimismo, se formaron concentraciones de tensiones delante del frente de excavación y de la cavidad kárstica. El efecto de la fracturación hidráulica se caracterizó por la concentración de tensiones, y la propagación de la grieta hidráulica local fue el resultado de la concentración de tensiones. Además, se formó un gradiente de presión de poros en la zona libre de grietas de la roca circundante, y la aparición de grietas hidráulicas fue la causa principal del cambio significativo del flujo de agua. Cuando las grietas hidráulicas se formaron y expandieron inicialmente, la zona de actividad de las grietas era grande. A medida que las grietas seguían expandiéndose, la zona de actividad disminuía y finalmente se concentraba directamente delante del frente de la excavación. Además, las formas del canal de entrada de agua obtenidas por la experimentación y la simulación numérica eran básicamente las mismas: semielípticas. Durante la evolución de la iniciación, la expansión y la penetración de la grieta hidráulica, el fondo del pozo excavado estaba inicialmente seco y luego experimentaba filtraciones y entradas de agua. Por último, se calculó el espesor mínimo de seguridad de la pared de roca para proporcionar una pauta de seguridad para este tipo de entrada de agua.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:efectos de la fracturación hidráulica, entrada de agua, concentración de tensiones, cara de la excavación, frente, cavidad kárstica, propagación de la grieta hidráulica, fuente de agua a presión, zona de la grieta, tipo de agua
• Keywords:hydraulic fracturing effects, water inrush, stress concentration, excavation face, front, karst cavity, hydraulic crack propagation, pressure water source, zone of crack, type of water