大采深综放开采覆岩移动规律研究:离散元模拟
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更新于2024-08-06
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"大采深综放开采覆岩移动规律离散元数值模拟研究-论文"
本文主要探讨了大采深综放开采时覆岩移动规律,通过对陈家沟煤矿八采区8512和8513综放工作面的地表移动观测数据的分析,揭示了覆岩关键层对地表移动变形的影响机制。研究中,作者运用3DEC离散元数值模拟软件,模拟了不同工作面宽深比条件下的覆岩移动和变形特征,以确保模拟参数的科学性和合理性。
研究表明,工作面宽深比对覆岩移动有显著影响。当宽深比为0.24时,关键层2以下的岩层全部发生断裂破坏,关键层2成为控制地表沉陷的关键因素,其上方岩层在移动中形成离层结构,但地表沉陷量小于关键层2的挠曲量。在宽深比为0.48的情况下,关键层2的底部出现破断,导致结构失稳,引发下沉突变。随着宽深比增加至0.72,关键层2完全破断,但上方厚泥岩层的抑制作用使得导水裂缝带的发育高度趋于稳定,高度约为196米,裂采比达到16.3。最后,当宽深比达到0.96时,覆岩关键层2与其下伏岩层之间的离层闭合,关键层2的铰接结构范围横向扩展,伴随整体下沉,而关键层2下方的岩层在破断后会经历一段时间的密实,不再持续下沉,只是随着开采范围扩大,下沉盆地横向发展。
这些发现对于理解大采深综放开采过程中的岩层动态响应,预测地表沉陷,以及制定合理的开采策略和环境保护措施具有重要意义。此外,离散元数值模拟方法在此类问题中的应用,也为其他类似地质条件下的矿井开采提供了理论支持和计算工具。通过这种数值模拟技术,可以更准确地评估开采活动对地表和岩层稳定性的影响,从而优化开采方案,减少环境风险。
2021-05-15 上传
2021-05-23 上传
2022-04-29 上传
2021-06-15 上传
2021-09-19 上传
2021-05-25 上传
2020-02-13 上传
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