Modelado numérico e investigación del riesgo de inundación por agua inducida por fallas bajo diferentes direcciones de avance minero
Autores: Li, Chong; Xu, Zhijun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Evaluaciones
Peligro de intrusión de agua inducida por fallas
Aplicaciones de ingeniería minera
Activación de fallas
Variación de estrés
Zona de falla plástica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
La evaluación del riesgo de la amenaza de intrusión de agua inducida por fallas es un tema importante para las aplicaciones de ingeniería minera. Según las características del piso de la veta durante el avance de la minería, se construye un modelo mecánico de activación de fallas para obtener las ecuaciones de esfuerzo normal y esfuerzo cortante en la superficie de la falla, así como el criterio mecánico de activación de fallas. Además, utilizando el software numérico FLAC, se simula numéricamente la variación de esfuerzo en la superficie de la falla bajo dos direcciones diferentes de avance de la minería, y se obtienen las características de distribución de la zona de falla plástica del techo y el piso cerca de la falla. Los resultados muestran que: (1) Cuando la minería avanza desde el muro colgante, el esfuerzo normal aumenta más que desde el muro pie, la distribución del esfuerzo cortante cambia drásticamente con un pico grande, y es más probable que cause la activación de la falla. (2) Cuando la minería avanza desde el muro colgante y se acerca a la falla, el esfuerzo normal y el esfuerzo cortante dentro de la falla primero aumentan, y luego disminuyen repentinamente. Cuando la minería avanza desde el muro pie, el esfuerzo normal y el esfuerzo cortante aumentan constantemente, y la zona de falla se mantiene en estado de compactación donde el muro colgante y el muro pie se comprimen juntos, lo cual es desfavorable para la amenaza de intrusión de agua. (3) Cuando la minería avanza desde el muro colgante, la falla de gran profundidad bajo el piso se daña primero, y la zona de falla plástica del piso aumenta notablemente. Cuando la minería avanza desde el muro pie, la falla superficial bajo el piso se daña primero, y la zona de falla plástica del techo aumenta notablemente. (4) Para una falla conductora de agua, el tamaño del pilar de carbón impermeable de la minería que avanza desde el muro colgante debe ser mayor que el de la que avanza desde el muro pie. (5) Los resultados de monitoreo in situ están de acuerdo con los resultados de la simulación, lo que prueba la efectividad de la simulación.
Descripción
La evaluación del riesgo de la amenaza de intrusión de agua inducida por fallas es un tema importante para las aplicaciones de ingeniería minera. Según las características del piso de la veta durante el avance de la minería, se construye un modelo mecánico de activación de fallas para obtener las ecuaciones de esfuerzo normal y esfuerzo cortante en la superficie de la falla, así como el criterio mecánico de activación de fallas. Además, utilizando el software numérico FLAC, se simula numéricamente la variación de esfuerzo en la superficie de la falla bajo dos direcciones diferentes de avance de la minería, y se obtienen las características de distribución de la zona de falla plástica del techo y el piso cerca de la falla. Los resultados muestran que: (1) Cuando la minería avanza desde el muro colgante, el esfuerzo normal aumenta más que desde el muro pie, la distribución del esfuerzo cortante cambia drásticamente con un pico grande, y es más probable que cause la activación de la falla. (2) Cuando la minería avanza desde el muro colgante y se acerca a la falla, el esfuerzo normal y el esfuerzo cortante dentro de la falla primero aumentan, y luego disminuyen repentinamente. Cuando la minería avanza desde el muro pie, el esfuerzo normal y el esfuerzo cortante aumentan constantemente, y la zona de falla se mantiene en estado de compactación donde el muro colgante y el muro pie se comprimen juntos, lo cual es desfavorable para la amenaza de intrusión de agua. (3) Cuando la minería avanza desde el muro colgante, la falla de gran profundidad bajo el piso se daña primero, y la zona de falla plástica del piso aumenta notablemente. Cuando la minería avanza desde el muro pie, la falla superficial bajo el piso se daña primero, y la zona de falla plástica del techo aumenta notablemente. (4) Para una falla conductora de agua, el tamaño del pilar de carbón impermeable de la minería que avanza desde el muro colgante debe ser mayor que el de la que avanza desde el muro pie. (5) Los resultados de monitoreo in situ están de acuerdo con los resultados de la simulación, lo que prueba la efectividad de la simulación.