覆岩-煤柱群稳定性研究：失稳临界时间节点与数值模拟

"西部矿区覆岩-煤柱群失稳临界时间节点研究" 这篇科研论文主要探讨了西部矿区覆岩-煤柱群在回收前的稳定性问题，通过数值模拟软件Flac3D对煤柱蠕变期间的塑性区发展和内部应力分布进行了深入分析。研究发现，蠕变过程可以分为三个阶段：快速变形阶段、缓慢变形阶段以及加速失稳阶段。在这些阶段中，塑性区的发展与内部应力分布有着明确的对应关系。 在理解覆岩与煤柱相互作用的基础上，研究人员构建了一个弹性地基薄板模型，用以描述顶板变形、煤柱受力和煤柱塑性区发育范围之间的关系。这个模型揭示了覆岩-煤柱群从稳定到逐渐弱化直至失稳的动态演变过程。作者进一步提出了判断覆岩-煤柱群体系失稳临界时间节点的判据和方法，这为矿井的安全开采提供了理论依据。 论文中还结合具体的工程实例，对提出的理论和方法进行了验证和应用，以展示其在实际工作中的可行性。这一研究对于提高矿区开采效率，防止因煤柱失稳引发的事故，保障矿工安全具有重要意义。同时，对于指导西部矿区的科学开采规划和灾害防控策略的制定也提供了重要的参考。 关键词涉及到的主题包括覆岩-煤柱群的稳定性分析，内部应力分布的形式，弹性地基薄板模型的应用，煤柱塑性区的演变，以及失稳临界时间节点的判断。这些关键词反映了研究的核心内容和技术手段，对于从事矿山工程、地质力学和安全科学的专家和工程师来说，是理解和解决类似问题的关键。 这篇论文为西部矿区的煤炭开采提供了一种新的理论工具，有助于更准确地预测和控制覆岩-煤柱群的稳定性问题，从而降低矿难风险，提升采矿作业的安全性和经济性。这一研究的成果对于整个煤炭行业的可持续发展和安全生产具有深远的影响。