倾斜煤层开采离层空间发育特征数值模拟研究

"倾斜煤层开采离层空间发育特征的数值分析 (2010年)" 本文是一篇关于自然科学领域的论文，研究重点在于分析倾斜煤层开采过程中上覆岩层的移动、破坏、变形以及离层空间的发展和分布规律。研究人员通过考虑覆岩的碎胀性，并基于抗弯刚度差异在不同界面设置接触单元，利用数值模拟方法进行了深入的研究。 在倾斜煤层开采时，垮落带和导水裂缝带的最终形态呈现出上宽下窄的抛物线拱形，而且煤层倾角越大，这种形态的差异也越大。这意味着随着开采角度的增加，覆岩的破坏程度和移动范围会显著增加。此外，研究发现，采空区上方的离层空间的最大离层差值倾向于出现在采空区的右上方，上下岩层不仅发生垂直离层，还会伴随水平错动。这表明开采活动对覆岩结构的影响是全方位的，不仅局限于垂直方向，也包括水平方向的应力重新分布。 论文中还提到了不同离层的特点。由于抗弯刚度的差异，第二和第三离层的体积相对较小，而第四离层位置的离层空间体积最大。第四离层距离煤层约140米，这一发现对于离层空间的利用和矿井的安全管理具有重要价值，特别是对于离层空间的填充和防止地表沉降等问题。 这篇论文揭示了倾斜煤层开采中离层空间的形成规律，提供了理解覆岩运动和离层空间发育的重要理论依据。这些研究成果对于优化开采工艺，预防地质灾害，以及制定有效的煤矿安全措施都具有重要的实践意义。同时，数值模拟方法的应用也为未来类似问题的研究提供了一种有效工具，有助于进一步提升对复杂地质条件下的煤炭开采的理解和控制。