浅埋煤层冲沟采动影响及坡体活动特性分析

"浅埋煤层沙土质冲沟采动坡体活动特征研究" 这篇论文主要探讨了在冲沟发育的矿区中，浅埋煤层开采时遇到的特殊地质问题，特别是沙土质冲沟对工作面矿压的影响。作者王旭锋、张东升等人来自中国矿业大学矿业工程学院和煤炭资源与安全开采国家重点实验室，他们通过物理模拟和理论分析，揭示了冲沟采动坡体的活动特征。 研究发现，不同的冲沟物质组成和产状会不同程度地影响工作面的矿压。在开采过程中，当基本顶初次破断时，这种现象表现出明显的不对称性。冲沟采动坡体被地表超前裂隙分割，形成多边块状结构，在两侧坡体的摩擦力作用下逐渐回转下沉。此外，坡体的角度对矿压的影响显著，坡角越大，对工作面矿压的影响也越大。 为了更深入理解这一现象，研究者建立了一个冲沟坡体下开采的基本顶初次破断力学模型。通过对模型的分析，他们确定在冲沟发育的浅埋煤层条件下，基本顶初次破断时，开切侧与推进侧岩块长度比值通常在1到1.33之间。 该研究指出，现有的理论和实践往往假设地面为水平面，忽视了地形地貌对井下开采的影响。而在实际的冲沟地区，地表起伏变化对矿压显现的影响不容忽视。目前，关于冲沟的研究多集中于地质、土壤和地表过程，但对于冲沟下开采动坡体的活动规律及控制策略的研究相对匮乏。 论文以神府-东胜煤田为例，该区域煤炭资源丰富，但由于地表冲沟发育，开采过程中面临特殊挑战。过去的研究已经关注到浅埋煤层的岩层移动、矿压显现规律、保水开采和突水溃沙防治等问题，但对地形地貌影响的重视程度不足。随着西部煤田的大规模开发，这类问题的重要性日益凸显，因此，对冲沟下采动坡体的活动规律进行深入研究显得尤为迫切，对于保障矿山安全生产和生态环境保护具有重要意义。