Características de la evolución de la filtración y mecanismo de irrupción de agua en una columna de colapso bajo la influencia de la minería

Resumen Para obtener la regla de evolución de la filtración y el mecanismo de irrupción de agua de la columna de colapso, en este artículo se establece un modelo mecánico acoplado multicampo para desastres por irrupción de agua causados por la columna de colapso, sobre la base de las condiciones de ingeniería específicas del frente de explotación 1908 en la mina de carbón Qianjin. El modelo mecánico está compuesto por elementos de columna internos dentro de la columna de colapso y masas rocosas circundantes. La investigación se centra en la regla de evolución de la filtración en la columna de colapso del techo bajo diferentes condiciones de minería e investiga el mecanismo de inestabilidad por permeación de la columna de colapso basándose en la transición del estado de flujo. Los resultados de la investigación indican que la vía de filtración evoluciona continuamente, formando finalmente un canal para la irrupción de agua, a medida que el frente de explotación avanza hacia la columna de colapso. Además, la afluencia de agua aumenta rápidamente cuando el frente de explotación avanza 100 m y luego se estabiliza gradualmente, lo que indica que la entrada del canal de filtración de la columna de colapso se encuentra en una etapa estable. Mientras tanto, la pérdida de masa en la columna de colapso se desplaza gradualmente hacia arriba. La columna de colapso permanece estable en su conjunto en la etapa inicial del flujo de agua, con una permeabilidad pequeña, exhibiendo un flujo lineal. A medida que aumentan los pasos de tiempo, la pérdida de partículas en la columna de colapso se extiende gradualmente hacia la parte superior, formando un canal de filtración estable. La velocidad del flujo muestra fluctuaciones con una tendencia de disminución lenta a lo largo del tiempo.