煤层采动覆岩破坏规律与控制技术研究进展分析
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更新于2024-08-06
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"煤层采动覆岩破坏规律与控制技术研究进展"
煤层开采过程中,覆岩破坏规律及其控制技术的研究对于确保煤矿安全生产、保护地表环境和地下水资源至关重要。近年来,随着开采深度的增加和开采强度的提高,对覆岩破坏的研究也取得了显著的进步。
在采动覆岩破坏规律方面,研究主要集中在破坏结构演化、破坏特征、破坏类型及形态、破坏发育规律和预计方法等方面。破坏结构通常会经历初始裂化、扩展和稳定三个阶段,伴随着复杂的应力分布变化。破坏特征包括裂缝形成、岩层移动和变形。覆岩破坏类型多样,如顶板垮落、底板隆起等,形态则有块状、层状和破碎状等。预测方法包括经验公式、数值模拟和物理模拟,以提高预测的准确性和可靠性。
在特殊地质条件和高强度开采条件下,覆岩破坏规律更为复杂。例如,水体下采煤需考虑导水裂缝带的形成和控制,防止水源污染。此外,西部特殊地质如软岩、含水层等对覆岩破坏有显著影响。高强度开采导致的应力集中和快速释放,加剧了覆岩的破坏程度。
在覆岩破坏实测技术上,传统钻探和物探手段逐渐与微震监测、微电阻率扫描、光纤测试等新技术结合,提高了监测的精度和实时性。这些技术的发展使得我们能够更准确地了解采动过程中的岩层动态变化。
覆岩破坏控制技术则涉及到三下采煤(建筑物下、水体下、铁路下)等多个方面,包括顶板管理、支护设计、地表沉降控制等。通过合理开采设计、新型支护材料的应用和动态监测,可以有效减少覆岩破坏对环境和生产安全的影响。
中国在近60年中建立了较为完整的采动覆岩破坏与控制体系,为煤矿的安全、高效和绿色开采提供了强有力的技术支撑。未来的研究趋势将聚焦于深部矿井、高强度开采、西部特殊地质条件下的采动覆岩破坏,以及低损害和智能化开采技术的发展。冲击地压防控、保水采煤和环境保护将是研究的重点。
采动覆岩破坏规律与控制技术的研究不仅是理论上的探索,更是实践中的技术创新,它关乎到煤矿行业的可持续发展和生态环境的保护。随着科技的进步,我们有望找到更加智能、环保的解决方案,以应对日益复杂的开采挑战。
2021-07-08 上传
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