Con el continuo aumento del límite superior de la minería del carbón, en las zonas mineras cercanas a las capas no consolidadas, se producen de vez en cuando desastres por irrupción de agua y arena, que amenazan seriamente la seguridad de la producción minera. En este artículo, se analiza el proceso de los accidentes por irrupción de agua y arena inducidos por la minería cerca de capas no consolidadas mediante métodos de análisis mecánico y simulación numérica, basándose en el principio de descarga y arqueo del silo y combinándolo con las características reales de la irrupción de agua y arena; se explica el mecanismo crítico de arqueo por irrupción de agua y arena. También se proponen y establecen tres modelos mecánicos de arco crítico (arco entrelazado, arco adherido y arco de transición), se deduce la expresión matemática del arco entrelazado y del arco de transición, y se obtienen las condiciones críticas de inestabilidad del arco y sus factores de influencia. Los resultados de la investigación tienen una importancia orientativa para la ocurrencia de desastres por entrada de agua y arena y el juicio del grado de daño en la minería cerca de capas no consolidadas.
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