薄基岩下倾斜采场覆岩破裂与导水裂隙带高度模拟研究

该研究论文《薄基岩厚冲积层倾斜采场覆岩破断及裂隙带发育高度研究》发表于2014年12月，主要针对新河煤矿3302工作面在特殊地质条件下——薄基岩与厚冲积层的开采过程中可能遇到的透水事故问题。薄基岩意味着矿层基础较薄弱，而厚冲积层则增加了地表覆盖物的复杂性和承载压力。论文的核心内容是构建了一个名为“砌体梁”的结构模型，以评估这种特殊环境下工作面覆岩的稳定性。 模型的建立旨在分析倾斜工作面在开采过程中，当基本顶（支撑顶板的主要岩石）发生破裂时，如何形成类似砌体结构，并探讨其可能的失稳情况，包括回转变形失稳和滑落失稳。这两种失稳可能会导致地表开裂，引发透水事故。通过数值模拟方法，研究人员预测了采空区导水裂隙带的发育高度，发现这一高度达到了55.3米，这意味着裂隙带的扩展对地表稳定性构成显著威胁。 此外，文中还提到了一个关键参数——裂采比，即裂隙带发育高度与采空区深度的比例，这里的值为11，这有助于评估矿井管理团队在设计开采方案时需要考虑的地下水控制策略。 该研究的重要意义在于，它提供了一种实用的工具，帮助工程师们理解和预测薄基岩厚冲积层采场可能面临的地质风险，从而制定出更为安全有效的开采和灾害预防措施。通过对理论模型和数值模拟结果的验证，实践者可以更好地应对这类复杂地质环境中的挑战，保障矿产开采过程中的人员安全和生产效率。同时，这也对后续同类地质条件下的矿产开采提供了重要的参考依据。