深部煤层上行开采岩层裂隙模拟研究

"潘一东矿近距离煤层上行开采围岩裂隙演化规律模拟研究" 在煤炭开采领域，近距离煤层上行开采是一项复杂而重要的技术。潘一东矿的这项研究聚焦于深部煤层开采过程中围岩裂隙的形成、发展和闭合规律，以及这些变化对覆岩运移和变形的影响。采用相似模拟和数值模拟的双重方法，研究人员深入探讨了开采过程中的岩层破坏、裂隙演化和下沉变形特征。 首先，研究发现，在下煤层和上煤层开采的过程中，裂隙富集区域主要集中在切眼向采空区斜上方以及煤壁向采空区斜上方一定距离内的岩层中。这意味着在特定的空间位置，由于开采活动，岩层受到的压力和应力变化导致了裂隙的集中形成。 其次，采空区正上方的岩层经历了从裂隙产生、扩展到最后闭合的完整演变过程。这一过程揭示了煤层开采对覆岩结构动态影响的内在机制，即开采活动会诱发岩层的破坏，裂隙随之扩展，随着时间推移，部分裂隙可能会因压力调整而闭合。 对于下煤层开采，研究显示煤壁处的岩层断裂角小于切眼处，表明煤壁附近的岩层受到的剪切应力较大，更容易发生断裂。而在上煤层开采时，煤壁处的岩层断裂角会随两煤层工作面位置的不同而变化，呈现出先增大后减小的趋势。这反映了上行开采过程中，煤层间的相互作用对岩层稳定性的影响。 此外，研究还指出，岩层的整体下沉曲线斜率与岩层裂隙的发育情况及受力破坏状态密切相关。不同的斜率变化区域对应着岩层内部裂隙的分布和应力状态的差异，为理解和预测矿井开采过程中的岩层行为提供了理论依据。 这项研究为深部煤层上行开采的安全性和效率提供了重要参考，通过模拟分析揭示了开采活动如何影响岩层结构，有助于优化开采策略，减少灾害风险，提高煤炭资源的可持续利用。同时，对于其他类似的近距离煤层开采场景，该研究的结果和方法也具有普遍的指导意义。