مطالعه تجربي تصاعد رادون نمونه ‎هاي زغال‎سنگ در فشارهاي متنوع گاز

Experimental study on radon exhalation of coal samples Under various gas pressures

پرتاب زغال سنگ و گاز در حين عمليات معدن كاري زيرزميني، تأثيري منفي بر ايمني و كاهش توليد معادن مي گذارد. بهره وري معادن تا حد زيادي بر نظارت لرزه اي متكي بوده است. از آنجا كه در فرآيند آسيب زغال-سنگ، رادون توليد مي شود، اين ويژگي منحصر به فرد، به طور بالقوه راه جديدي را براي پيش بيني اطمينان از حوادث طغيان گر ارائه مي دهد. بنابراين، در اين مطالعه يك سري آزمايشات تحت فشارهاي متنوع گازها با استفاده از رادون و با بارگذاري سه محوره زغال سنگ انجام شد. با سيستم تست تصاعد رادون (Radon exhalation) كه هدف از آن بررسي تأثير فشارهاي تخليه گاز بر خصوصيات آن است، داده هاي تنش- كرنش، تجميع رادون و انتشار صوتي به طور همزمان بررسي شد. در فرآيندهاي بارگذاري پويا، مقايسه جزئيات مورد بحث قرار گرفت و نتايج تجربي بيان كرد كه در فرآيند بارگيري، تغييرات غلظت رادون، مرحله روشني را نشان مي دهد و از سازگاري خوبي برخوردار است. همچنين مراحل تغيير شكل زغال سنگ با توجه به اكتساب انتشار صوتي نشان داد كه مقدار غلظت رادون به تدريج با افزايش فشار گاز، كاهش مي يابد. علاوه بر اين، رابطه اي بين حداكثر مقدار تجميع رادون و فشار گاز حاصل مي شود. اين مطالعه، يك روش جديد براي پيوند فشار گاز، تغيير شكل زغال سنگ و پيش بيني شكستگي بر اساس غلظت رادون ارائه مي دهد كه مي تواند راهنمايي قابل توجهي براي پيش بيني پوياي رفتار زغال سنگ فراهم نمايد.

Coal and gas outburst during underground mining operations have a negative impact on safety and reduced mine production. Mine efficiency has largely relied on seismic monitoring. Because radon is produced in the coal damage process, this unique feature potentially offers a new way of predicting the reliability of damage events. Therefore, in this study, a series of experiments under various gas pressures was conducted using radon with triaxial loading of coal. The stress-strain, radon aggregation and acoustic emission data were analyzed simultaneously with the Radon Exhalation Testing System, which aims to investigate the effect of gas discharge pressures on its properties. In dynamic loading processes, comparison of details was discussed, and the experimental results indicated that radon concentration variations show a clear phase and are well adapted to the loading process. Also, the deformation stages of coal due to acoustic emission acquisition showed that the amount of radon concentration gradually decreased with increasing gas pressure. In addition, a relationship between the maximum radon concentration and the gas pressure is obtained. This study presents a novel approach for gas pressure transduction, coal deformation and radon concentration fracture prediction that can provide important guidance for the dynamic prediction of coal behavior.