特厚煤层分层综放开采覆岩破坏数值模拟研究

"特厚煤层分层综放开采覆岩破坏规律数值模拟" 本文主要探讨的是特厚煤层分层综放开采过程中覆岩破坏的规律，并通过数值模拟方法进行研究。作者余学义等人利用华亭陈家沟煤矿的实际导水裂隙带发育高度数据，采用FLAC3D软件进行了反演计算模拟，以深入理解分层综放开采对煤层覆岩的影响。 在分层综放开采后，研究发现覆岩移动破坏形成了一个"拱"式的承载结构，这种结构的特点是拱脚处压应力高度集中。这意味着在开采过程中，覆岩的压力分布不均匀，拱形结构的形成可能是为了分散和支撑上方的压力。同时，导水裂隙带的发育形态也呈现"拱形"，这一现象与现场实测数据的拟合度较高，表明模型能够准确反映实际情况。 通过FLAC3D模拟，作者还分析了开采过程中的覆岩位移场、应力场和塑性破坏区的分布规律。位移场反映了覆岩的整体移动模式，而应力场则揭示了不同区域内的压力状态，这对于预测可能的岩层破裂和矿井安全至关重要。塑性破坏区的分布则进一步说明了煤层开采后覆岩的破坏程度和变形情况。 此外，文中提到的井下仰孔注水测漏法是一种常用的监测手段，用于检测开采过程中导水裂隙带的发展，这对于防止地下水涌入矿井、保障开采安全具有重要意义。而冒裂带和非充分采动概念则涉及到开采过程中煤层与覆岩相互作用的复杂性，冒裂带是指由于开采引起岩层开裂形成的区域，非充分采动则指的是开采并未完全激发覆岩的全部运动，可能存在潜在的稳定性问题。 该研究不仅提供了理论依据，还为特厚煤层分层综放开采的工程实践提供了科学的预测和指导，有助于提高开采效率和降低安全风险。通过深入研究覆岩破坏规律，可以优化采矿工艺，减少矿井灾害，确保煤矿的可持续发展。