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Mechanical Mechanism of Water Injection to Enhance the Stability of Soft CoalMecanismo de inyección de agua para mejorar la estabilidad del carbón blando

Resumen

Las propiedades físicas y mecánicas de la masa de carbón blando constituyen uno de los factores más importantes que inducen el desprendimiento de la pared del carbón. Para explorar la esencia mecánica del desastre de la inestabilidad del carbón y la mejora de la estabilidad de la inyección de agua, se toma como objeto de investigación el carbón 7# de la zona minera de Huainan. En primer lugar, se miden mediante pruebas de laboratorio las características de distribución del tamaño de las partículas de carbón, la resistencia a la carga puntual, el contenido original de agua, las características de microestructura y la resistencia al corte del carbón bajo diferentes contenidos de agua. A continuación, basándose en los resultados de las pruebas, se analiza la morfología de la cementación y la ley de evolución de la fuerza del agua del carbón granular en la masa de carbón mediante la teoría del puente líquido. Los resultados muestran lo siguiente (1) Con el aumento del tamaño de las partículas, la proporción de masa del carbón granular aumenta gradualmente. El porcentaje de carbón granular con un tamaño de partícula inferior a 2,5 mm representa el 47,157%, la dimensión fractal es de 2,172, y la resistencia a la compresión uniaxial y a la tracción son de 3,822 MPa y 0,165 MPa, respectivamente. (2) La masa de carbón está seca (el contenido de humedad original es del 1,336%), y contiene un gran número de partículas sueltas, poros, fisuras y otros microtejidos. Esta característica de "bajo contenido de agua y multiporosidad" es la razón esencial de su baja resistencia, fragmentación e inestabilidad y desastre. (3) En el proceso de aumento del contenido de agua de 0,966% a 26,580%, la curva de tensión de cizallamiento-desplazamiento de la masa de carbón cambia gradualmente de tipo de ablandamiento a tipo de endurecimiento, y el tipo de fallo pasa de fragilidad a ductilidad. La fuerza de cohesión aumenta primero y luego disminuye, mientras que el ángulo de fricción interna casi no cambia. (4) Después de una inyección de agua razonable, la forma del puente líquido en el cuerpo de carbón cambia a tubo capilar, y la fuerza del puente líquido alcanza el valor máximo, que se transforma de un bulto altamente inestable a un continuo estable. Los resultados de la investigación tienen un importante significado teórico y un valor práctico para la explotación segura y eficiente de los filones de carbón blando.

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  • Formato:pdf
  • Idioma:Ingl閟
  • Tama駉: Kb

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