近距离煤层群卸压开采应力模拟与影响分析

"该研究基于潘二矿西四采区B组煤层的地质与开采条件，通过使用UDEC软件进行数值模拟，分析了近距离煤层群下向卸压开采过程中下部煤层群的应力分布变化。研究指出，卸压效果受岩层结构、开采参数和煤层位置等因素影响，且卸压范围随开采距离增加呈非线性减少，岩性的差异会影响支承压力峰值和卸压范围的梯级演化。这些发现为近距离煤层群的下行卸压开采方案设计及回采巷道布置提供了理论支持。" 在煤炭开采中，近距离煤层群的开采是一项复杂的技术挑战，因为上部煤层的开采会显著影响下部煤层及其周围岩层的应力状态。本研究以潘二矿的具体实例为背景，探讨了这种影响的细节。使用UDEC（Unconstrained Discrete Element Code）软件，研究人员构建了下向卸压开采的模型，以模拟8-1煤层开采时下部煤层群的应力场分布特征。 通过数值模拟，研究揭示了几个关键点：首先，下部煤层群的卸压效果显著受到岩层结构的影响。不同岩层的力学特性将决定其在开采过程中的响应方式，从而影响整个系统的应力分布。其次，开采参数，如开采深度、开采顺序和巷道布置，也是决定卸压效果的关键因素。这些参数的不同组合会导致不同的应力释放模式。最后，煤层的位置在决定卸压范围和支承压力峰值时起着重要作用，位置越深，卸压效果可能越弱。 此外，研究还发现，随着开采活动的推进，卸压范围并非线性扩大，而是呈非线性递减，这提示我们需要动态调整开采策略以保持最优的卸压效果。同时，岩性的差异会导致支承压力的峰值及卸压范围出现梯级式的变化，这意味着在选择开采路径和方法时必须考虑地质条件的多样性。 这些发现对于制定近距离煤层群的开采策略具有重要的实践意义。它们不仅为下行卸压开采方案的设计提供了科学依据，而且有助于优化回采巷道的布局，减少由于应力分布不均导致的潜在工程风险，如岩层移动、地表沉降和矿井安全问题。因此，这项工作在促进煤炭资源的高效、安全开发方面具有深远的指导价值。