Resumen

Debido a unas prácticas mineras inadecuadas, pueden desarrollarse zonas de fractura conductoras de agua en un acuífero, lo que no sólo destruye el entorno de las aguas superficiales, sino que también provoca la entrada de agua, llegando incluso a herir o matar a los trabajadores. Para evitar estos desastres, la investigación y la simulación del mecanismo de evolución de las fracturas conductoras de agua se están convirtiendo en un foco de investigación en la ingeniería minera, especialmente en lo que respecta a la organización y el desarrollo de las fracturas. Nuestro trabajo consistió principalmente en el diseño de materiales análogos de baja resistencia y en la simulación de la evolución de las fracturas para los problemas de techos débiles en la minería de filones poco profundos, basándose en un sistema experimental de acoplamiento hidromecánico de construcción propia. Los resultados experimentales muestran que la tensión vertical en el techo aumenta primero a medida que se aproxima el frente de trabajo y finalmente disminuye hasta acercarse a su valor inicial al pasar el frente de trabajo. La relación entre la profundidad de la fractura y la distancia de excavación de la veta de carbón es obviamente no lineal. La velocidad de fuga del agua superficial se mantiene estable en la fase inicial de la excavación y aumenta cuando la fractura se desarrolla a través del acuífero principal. La profundidad máxima de la fractura es de 76,18 m para la mina de carbón de Yili con techos débiles y vetas de carbón poco profundas. Además, simulamos numéricamente y verificamos los patrones de evolución con la plataforma FLAC3D. La profundidad de fractura simulada de la mina de carbón de Yili coincidió muy bien con la observación de la perforación in situ y fue más precisa que el resultado de la fórmula empírica. Nuestro trabajo proporciona nuevos métodos y datos relevantes para la investigación sobre la evolución de las fracturas conductoras de agua en techos débiles durante la explotación de vetas poco profundas.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:Mina de carbón de Yili, minería de filones poco profundos, techo débil, sistema de acoplamiento hidromecánico, velocidad de la superficie, desarrollo de la fractura, distancia de excavación de los filones, etapa de excavación, observaciones de sondeos in situ, práctica minera inadecuada
• Keywords:yili coal mine, shallow seam mining, weak roof, hydromechanical coupling system, velocity of surface, development of fracture, seam excavation distance, stage of excavation, situ borehole observations, inappropriate mining practice