大采高长工作面地表移动变形研究：FLAC3D数值模拟

"大采高长工作面地表移动变形数值模拟分析" 本文深入探讨了大采高长工作面开采过程中地表移动变形的现象及其规律，以山西某矿4301工作面作为研究实例。作者高志飞通过静态GPS技术对地表31个监测点进行观测，并利用FLAC3D软件进行数值模拟，旨在揭示在特定开采条件下地表的变形模式。 首先，文章介绍了4301工作面的工程概况，包括其井上、井下的位置关系，以及与周边工作面和大断层的位置关系。工作面基本信息如表1所示，表明工作面的规模和深度。地表标高范围从+780m到+1123m，地势从东向西逐渐降低，地貌特征复杂，既有陡坎斜坡也有平坦农田。 接着，文章详细讨论了地表移动变形的数值模拟分析。模型的物理尺寸被设定为800m × 500m × 400m，考虑了4301工作面的走向和倾向长度，以及平均开采深度。模型由10240个单元和13566个节点组成，确保了计算的精确性和全面性。边界条件的设定至关重要，因为它直接影响模拟结果的准确性。在4301工作面附近的边界处理上，作者进行了详尽的分析，以确保模拟能够真实反映地表的动态变化。 数值模拟结果显示，大采高长工作面开采导致的地表移动变形呈现出明显的规律性。这种移动变形不仅与开采深度、工作面长度和宽度有关，还受到煤层厚度、岩土体性质、地质构造等因素的影响。此外，地表变形可能对地表建筑物、农田、交通设施等产生不同程度的影响，需要在开采规划时充分考虑。 通过对地表移动变形的数值模拟，可以预测和控制开采活动对环境和地面结构的影响，为矿山安全生产和环境保护提供科学依据。未来的研究方向可能包括更复杂的地质条件下的地表移动预测，以及优化开采方案以减小地表变形。 关键词：大采高；长工作面；地表移动变形；数值模拟 中图分类号：TD325.2 文献标志码：B 文章编号：1009-0797（2013）05-0106-04 这篇论文通过实例研究和数值模拟技术，为理解和预防大采高长工作面开采中的地表移动变形问题提供了重要参考，对于提升煤矿的安全管理和环境保护具有重要意义。