复杂地质条件下上覆煤岩变形破坏规律研究

"上行开采上覆煤岩变形破坏规律研究" 本文主要探讨了在上行开采过程中，上覆煤岩的变形与破坏规律。研究选取朱仙庄矿Ⅱ5采区作为研究对象，利用下保护层开采的背景，通过结合相似模拟和数值模拟两种方法，深入分析了开采过程中覆岩的动态变化。 首先，相似模拟和数值模拟相结合的方法有助于克服单一模拟手段的局限性。例如，3DMine与Phase2的耦合应用，能够更好地反映出复杂地质条件下的巷道围岩应力分布和变形情况，为矿山设计、安全生产以及地质灾害预测提供了更加精确的科学依据。这种耦合方法能够更真实地模拟地质体的复杂性，从而提高预测的准确性。 研究结果显示，上覆岩层在开采过程中的变形呈现梯形破坏特征，其演变趋势是向前和向上渐进式发展。随着工作面的推进，离层的发育高度呈现出间断跳跃式的增长。这一发现对于理解采空区上方的岩层结构变化具有重要意义，因为它直接影响到开采的安全性和效率。 同时，研究还揭示了巷道围岩的应力状态和位移特征。巷道底板的应力水平相对较低，主要承受拉应力，而巷道顶板的竖向位移大于底板，两帮位移相近。这些特征表明巷道稳定性受到显著影响，需要采取相应的支护措施以防止过大的变形和可能的坍塌。 参考文献中提到的其他研究，如侯恩科等关于三维地学模拟与数值模拟耦合的研究，夏艳华等关于水利枢纽厂房开挖的可视化与数值模拟耦合，以及阮德修等关于基于FLO2D与3DMine耦合的尾矿库溃坝模拟，都进一步证明了耦合方法在地质工程领域的广泛适用性和有效性。 上行开采过程中上覆煤岩的变形破坏规律是一个复杂的过程，涉及多种因素的相互作用。通过采用先进的模拟技术和理论分析，可以更准确地预测和控制这种变形，从而优化开采策略，保障矿山的安全与经济效益。对于采矿工程领域的实践和理论研究，这些发现提供了宝贵的指导和启示。