浅埋煤层开采下的坡体活动规律与控制机制

"浅埋煤层冲沟下开采坡体活动规律及其机理" 在煤炭开采过程中，尤其是在浅埋煤层的环境下，地表冲沟的存在会显著影响岩层的活动，进而导致井下矿压显现异常。这篇由范钢伟、张东升等人发表的论文深入研究了这一现象，通过相似材料模拟实验揭示了冲沟下开采时坡体活动的规律。 文章首先阐述了地表冲沟如何影响浅埋煤层开采时的岩层行为。冲沟的存在改变了地表的应力分布，使得原本稳定的岩层结构受到破坏，进而引发复杂的地表运动。实验结果显示，在这种特殊工况下，坡体表现出明显的分层滑移和旋转特性，特别是在向冲沟方向开采时，即"沟向开采"，这种现象更为突出。 在分析了坡体活动规律后，论文进一步探讨了这些活动对地下开采的影响机制。研究人员提出，由于冲沟导致的地表变形，会对地下开采带来安全风险，如地表沉降、巷道变形等。为了控制这种影响，他们通过数值模拟和物理模拟建立了一系列结构模型，探讨了可能的控制措施。这些措施可能包括合理的开采顺序、支护设计优化以及地表加固等，旨在减小地表运动对地下开采的不利影响。 论文指出，坡体的活动主要表现为层次化的水平滑移和反向多边形旋转。在沟向开采时，岩层沿着冲沟方向发生滑移，同时伴随着整体的逆时针或顺时针旋转，这可能导致地表裂缝的形成和扩展，对开采工作面的安全构成威胁。因此，理解并预测这些活动规律对于制定有效的防治策略至关重要。 这篇论文提供了对浅埋煤层下开采时地表冲沟影响的深刻见解，为保障煤矿安全生产提供了理论依据和技术支持。通过深入研究和采取适当的工程措施，可以有效地减缓或控制冲沟对地下开采的不利影响，确保煤炭资源的可持续开发。