近距离上保护层开采对下部煤层影响的数值模拟

"近距离上保护层采动效应的数值模拟及分析" 本文主要探讨了在煤炭开采过程中，如何通过数值模拟来研究近距离上保护层开采对下部煤层的影响。研究的目的是为了制定合理的煤层群开采策略，特别是对于存在高瓦斯突出危险的煤层，先开采上层作为保护层，通过钻孔抽采瓦斯，以减少下层煤层的突出风险。 在具体研究中，研究人员基于某矿3527工作面构建了分析模型。该模型考虑了上层煤开采过程中的围岩应力变化、被保护层保护区域的顶底板应力变化以及顶底板的位移变化等因素。通过模拟，他们发现当3527工作面回采时，底板的最大位移变形量达到了66毫米，而被保护层的顶板位移变化量在15到57毫米之间，底板位移变化量则在12到47毫米范围内。这些数据对于理解开采活动对煤层稳定性的影响至关重要，并可为后续的开采规划提供指导。 模型的建立是基于实际矿井条件和专业理论的。由于现场未对上保护层的卸压角进行实测，研究人员参考了《防治煤与瓦斯突出规定》(2009年版)，选取了20°煤层倾角时的75°卸压角。模型还考虑了工作面的长度（78米）、可采厚度（1.30米）以及平均埋深（420米）等因素，以确保模拟结果的准确性。 数值模拟在煤矿开采中的应用，不仅能够预测开采活动可能导致的地质力学效应，如地表沉降和煤层内应力分布变化，还可以评估不同开采方案的安全性和经济性。通过这种方式，可以提前预判和控制潜在的灾害风险，优化开采顺序和方法，确保煤矿的安全生产。 本文的研究强调了数值模拟在近距离煤层保护层开采中的重要作用，为防止煤与瓦斯突出提供了科学依据，并为类似的复杂煤层开采问题提供了研究范例。这种精细化的模拟分析方法，对于提升煤炭行业的安全水平和资源利用效率具有重要意义。