缓倾斜多煤层开采顶板岩体移动与地表沉陷数值模拟分析

"缓倾斜多煤层顶板岩体变形移动特征数值模拟 (2013年)" 这篇2013年的科研论文详细探讨了在缓倾斜多煤层的采矿环境中，如何通过数值模拟来理解煤层开采对顶板岩体变形和地表沉陷的影响。研究者使用了有限元分析软件构建了一个三维地质模型，该模型考虑了断层因素，以更准确地反映实际地质条件。通过对3101和3102工作面的不同开采方案（同时回采和错时开采）进行计算，他们得到了关于煤层顶板及地表沉陷的关键数据。 论文的重点在于分析煤层开采后的岩体移动特征，包括地表和煤层顶板基准点的下沉移动分布曲线、最大和最小沉降值以及沉降差。研究表明，无论是同时回采两个工作面还是单个工作面的错时开采，地表的最大沉降和沉降差变化并不显著，数值分别在520mm、498mm、515mm和59mm、78mm、81mm之间。这些数值对于评估开采活动对周围环境和结构稳定性的影响至关重要。 此外，研究还计算了煤层开采后顶板的主应力和剪应力，这些数据有助于预测可能发生的岩体破坏模式和潜在的安全风险。通过这些参数，研究人员可以更好地理解和预测缓倾斜煤层开采可能导致的地表变形情况，为类似条件下的中小矿山提供安全、合理和经济的开采策略。 关键词涉及缓倾斜煤层、开采、地表位移、顶板位移、主应力、剪应力、断层以及数值模拟技术，表明该研究不仅关注地质力学问题，还强调了采用现代计算方法解决实际工程问题的重要性。这些研究成果为未来在类似地质条件下的煤矿开采提供了理论依据和技术支持，有助于减少开采过程中的环境影响和安全隐患。