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Updated: Sep 10, 2025

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System
Published on: June 12, 2019
Evolución de la fractura de la estructura de sobrecarga y comportamiento de la presión del suelo bajo pilares de
Hongwei Wang1,2,3, Chengpeng Tian4, Yong Liu5
1College of Energy and Mining Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an, 710054, China.
La extracción de las capas inferiores de carbón provoca un colapso a gran escala a través de la falla de los pilares residuales. Esta evolución de la presión minera afecta a los estratos superpuestos, que son cruciales para la extracción segura y gruesa de las capas de carbón.
Área de la Ciencia:
- Ingeniería Minera
- Ingeniería geotécnica
- Mecánica de las rocas
Sus antecedentes:
- La excavación de carbón superior totalmente mecanizada a nivel dividido se utiliza para capas de carbón extremadamente gruesas.
- La extracción de las rebanadas inferiores puede interactuar con los pilares de carbón residuales de las rebanadas superiores.
- Comprender estas interacciones es vital para la estabilidad y la seguridad de la mina.
Objetivo del estudio:
- Investigar los movimientos de la fractura por sobrecarga y la evolución de la presión minera durante la extracción de las rebanadas inferiores a través de los pilares residuales.
- Elucidar los mecanismos de inestabilidad de los pilares residuales y su impacto en el comportamiento de los estratos.
- Determinar las características de evolución de los estratos en las caras de trabajo inclinadas y de corte inferior.
Principales métodos:
- Simulación física integrada
- Análisis numérico FLAC 3D.
- Monitoreo de campo.
Principales resultados:
- La extracción de las rebanadas inferiores causó el colapso de la sobrecarga a gran escala a través de la inestabilidad del pilar residual.
- La tensión vertical máxima aumentó un 9,9% (46,7 MPa) cerca del pilar, con una deformación significativa.
- Un patrón de tensión en forma de media luna se formó debajo del pilar, y surgió un patrón de fractura trapezoidal cuasi simétrico.
Conclusiones:
- La inestabilidad del pilar residual es un factor principal del colapso de la sobrecarga durante este método de minería.
- Los patrones de tensión y fractura están directamente influenciados por la intersección oblicuo de la cara de corte inferior y el pilar superior.
- Los hallazgos proporcionan información crítica para la extracción segura de capas de carbón extremadamente gruesas.
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