厚土层浅埋煤层保水开采数值模拟研究

"本文主要探讨了厚土层浅埋煤层的保水开采模拟，通过榆树湾煤矿的实例，利用岩石破裂过程分析软件RFPA进行了数值模拟，得出了一系列关键数据，证实了在这种地质条件下，保水开采是可行的。" 在深入研究煤炭开采对水资源的影响时，针对厚土层浅埋煤层的开采方式一直是一个重要的课题。榆树湾煤矿的案例为我们提供了宝贵的实证资料。该煤矿的地质条件复杂，土层深厚，煤层浅埋，这种情况下通常存在较大的水文地质风险，可能导致地下水系统破坏。然而，通过对煤矿的地质资料详细分析，研究人员采用了RFPA软件进行数值模拟，旨在了解开采活动对上覆岩层结构和地下水的影响。 模拟结果显示，冒落带的高度为31米，这意味着开采活动导致的直接垮塌区域相对有限。裂隙带的高度则达到了90米，这通常是由于开采引发的应力重分布所造成的岩层裂隙扩展。弯曲下沉带大约为35米，反映了煤层开采后上覆岩层的弯曲下沉情况。这些数值与常规矿井的采动响应相比较，表明厚土层浅埋煤层的开采并未导致上覆岩层的“三带合一”现象，即冒落带、裂隙带和弯曲下沉带保持相对独立，减少了对含水层的直接影响。 此外，利用经验公式计算得出的导水裂隙带高度在70至100米之间，这个范围内的裂隙并没有连接到含水层，这意味着在当前的开采条件下，地下水的稳定性得到了保障。这一结论对于厚土层浅埋煤层的保水开采具有重要意义，因为它表明在采取适当的开采技术和管理措施后，即使在这样的地质条件下，也可以实现对水资源的有效保护，实现煤炭资源开发与环境保护的和谐共生。 关键词涉及的领域包括厚土层、浅埋煤层、保水开采、数值模拟、经验公式、冒落带、裂隙带和弯曲下沉带，这些都是煤炭开采中涉及的关键技术问题。通过这些关键词，我们可以看到科研人员如何运用科学方法和技术手段，解决实际开采过程中可能遇到的环境问题，尤其是水资源保护方面的挑战。 这篇论文不仅提供了对厚土层浅埋煤层保水开采的理论依据，还通过具体案例展示了实际操作的可能性，对于未来的煤炭开采规划和环境保护策略制定具有重要参考价值。