相似材料模拟研究：近距离煤层群上行开采的覆岩破坏与裂隙带分析

"近距离煤层群上行开采相似材料模拟试验研究" 本文是关于煤炭开采技术的研究，重点关注近距离煤层群的上行开采方法。在特定地质条件下，研究团队通过相似材料模拟实验来评估下组煤开采后覆岩的破坏情况，以及其对上组煤开采的影响。实验结果显示，覆岩破坏高度约为18.4米，而裂隙带发育高度达到了49.3米。这意味着上组煤位于下组煤裂隙带的中上部，这为判断上行开采的安全性提供了重要依据。 上行开采是一种开采策略，其中较浅的煤层先被开采，然后逐渐开采更深的煤层。在这种情况下，研究者使用物理试验方法来模拟下组煤开采后的地质响应，包括覆岩破坏、顶板矿压显现规律、覆岩破坏特征、以及围岩应力场和位移场的变化。这些参数对于理解开采过程中的稳定性至关重要，因为不适当的开采方法可能会导致地质灾害，如地表沉降、煤层自燃和水灾。 覆岩破坏和裂隙带发育是开采过程中两个关键的地质现象。覆岩破坏是指煤层开采后上方岩石层的断裂和变形，可能导致地表下沉和其他结构稳定性问题。裂隙带则是由于开采引发的应力释放，形成的裂缝区域，它可以影响到煤层上方和下方的其他煤层。在本研究中，18.4米的覆岩破坏高度和49.3米的裂隙带发育高度，为确定安全的开采策略提供了数据支持。 "三带"判别法是评估覆岩破坏状态的一种常用方法，它将覆岩分为移动带、破坏带和稳定带。移动带是直接受到开采影响的区域，破坏带则是在开采后发生显著破坏的区域，而稳定带相对较为稳定。根据实验结果，上组煤位于下组煤裂隙带的中上部，这意味着可能需要采取额外的安全措施以防止上组煤受到过度影响。 结论是，虽然存在一定的地质风险，但通过采取适当的安全措施，该矿的上行开采方案在理论上是可行的。这为近距离煤层群的开采提供了理论依据和实践指导，对于提高煤炭开采效率和安全性具有重要意义。同时，该研究也强调了物理模拟实验在预测和评估复杂地质条件下开采影响中的重要作用，为未来类似的采矿工程提供了科学的决策依据。