FLAC3D模拟优化煤层开采地表移动预测

本文主要探讨了利用FLAC3D软件进行煤层开采地表移动过程的模拟研究，针对煤炭行业的地表管理问题提出了创新性的解决方案。FLAC3D是一种广泛应用于岩土工程和矿山工程的三维数值模拟软件，它能够精确地模拟复杂地质条件下的力学行为，包括地表应力应变、位移和变形等。 作者刘玉成针对实际采煤过程中地表移动的监测需求，提出通过每开挖2米煤层长度设置50步计算方式，实现走向长壁开采的策略。这种方法旨在减少现场布置大量的测点，从而降低监测成本并提高效率。在模拟过程中，他们选择了一个具体的煤层作为研究对象，设置了36个下沉量和位移速度监测点，这些点分别位于开采中心点沿煤层走向和倾向剖面线上，以全面捕捉地表动态变化。 研究结果显示，通过FLAC3D模拟得到的主要断面最大下沉量为94毫米，这表明软件的模拟结果具有较高的准确性和实用性。更重要的是，监测点的下沉量和位移速度与计算步数的关系曲线符合改进的地表移动Knothe时间函数曲线，这验证了FLAC3D模拟方法的有效性。Knothe时间函数是描述地表移动随时间演变的常用理论模型，其修正版能够更好地适应实际地表运动规律。 这项研究对于煤炭行业的可持续发展具有重要意义，因为它不仅提供了一种经济高效的地面管理工具，而且有助于优化开采计划，预防和控制地表沉降，减少对周边环境的影响。通过FLAC3D模拟，工程师可以提前预知地表可能的移动趋势，从而采取相应的工程措施，确保开采活动的安全性和环保性。 该研究展示了FLAC3D在煤层开采地表移动模拟中的应用潜力，为煤炭行业的生产实践提供了科学依据和技术支持，推动了数字化矿山管理技术的发展。