大采高综放煤岩体冒落规律深度数值模拟揭秘

本研究论文聚焦于厚煤层大采高综放开采煤岩体的冒落规律，通过对DDA非连续变形数值模拟软件的改进应用进行深入探讨。作者左建平、赵洪宝、杨建立和彭瑞东来自中国矿业大学(北京)的煤炭资源与安全开采国家重点实验室、力学与建筑工程学院以及资源与安全工程学院，他们在2013年1月的《煤炭科学技术》期刊上发表了这一成果。 研究的核心目标是揭示不同回采阶段大采高综放工作面的应力场演变和煤岩体运移特征。他们发现，随着开采的推进，工作面周围原本的圆形应力场逐渐转化为椭圆形，形成了三个显著区域：应力释放区、应力升高区和这两个区域之间的过渡地带。这种应力分布的变化对煤岩体稳定性有着重要影响，因为它们直接影响到地表的动态响应和岩层稳定性。 在空间位移方面，水平位移随时间变化表现出复杂性，反映出地下开采活动对地表的动态影响。然而，垂直位移则呈现出相对规律性，通过分析垂直位移变化，研究者能够识别出上覆岩层的三个主要运动带，这对于理解和预测岩层控制下的顶煤和覆岩的移动行为至关重要。这为优化开采设计，预防和控制地表塌陷提供了理论依据。 关键词包括“大采高综放开采”、“非连续变形数值软件DDA”、“椭圆形应力场”、“覆岩移动”和“顶煤运移”，这些都突出了研究的重点和应用价值。本文的研究成果对于煤炭行业的安全生产和高效开采具有重要的指导意义，为厚煤层开采技术的发展提供了科学的理论支持。