条带开采煤柱稳定性数值模拟分析——以小屯矿佛店村为例

"条带开采留设煤柱稳定性数值模拟分析" 条带开采是一种在建筑物、水体或铁路下方开采煤炭的高效且环保的技术，尤其在中国的"三下"压煤情况中广泛应用。这一方法旨在最大限度地回收煤炭资源，同时控制地表变形，以保护上方的建筑结构和生态环境。在实施条带开采时，需要考虑到不同地理区域的特性和煤矿的具体条件，以制定合适的开采策略。 小屯矿佛店村下压煤项目就是一个实例，它位于冀中能源峰峰集团的小屯矿内。矿井面临资源逐渐枯竭和接续紧张的问题，村庄下的煤炭资源开采成为解决这一问题的关键。通过现场实测数据和经验公式，可以初步确定不同采留宽度的开采方案。采留比，即开采区与保留煤柱的比例，是决定煤柱稳定性的重要因素，它直接影响到地表变形控制和煤炭回收率。 数值模拟在条带开采中的应用是评估煤柱稳定性的关键工具。通过建立煤柱稳定性数值模型，可以预测不同开采方案下煤柱的行为和地表的变形情况。这些模型通常基于有限元或离散元等计算方法，考虑地质结构、煤层特性、力学参数等多种因素。通过对模型的运行和分析，可以找出在保证安全性和经济效益之间达到平衡的最佳开采方案。 在小屯矿的案例中，研究人员运用了条带开采的数值模拟技术，结合实际条件和已有的模拟实例，对多个开采方案进行了模拟分析。通过比较不同方案的煤柱稳定性，可以选取对地表变形影响最小、煤柱稳定性最佳的方案，从而在保障村庄安全的同时，提高煤炭的回收率。 条带开采留设煤柱稳定性数值模拟分析是解决复杂开采环境下的关键技术，它在兼顾资源回收与环境保护方面起着至关重要的作用。通过精确的数值模拟，可以为矿井提供科学的开采策略，延长矿井服务年限，同时减少对周围环境的影响。这一方法的应用对于我国乃至全球的煤炭行业都有着深远的实践意义。