西马矿区公路下开采影响分析及数值模拟研究

"西马矿区公路下开采的数值模拟 - 苏仲杰，孙琦 - 地下煤层开采与地表移动和变形的关系，高速公路的影响，数值模拟，ADINA软件应用" 本文深入探讨了地下煤层开采过程中地表移动和变形的相互关系，特别是其对高速公路稳定性和安全性的潜在影响。作者苏仲杰和孙琦针对西马矿区的具体地质和采矿条件，对多种可能的采煤方法进行了细致的研究和分析。他们指出，高速公路作为重要的交通基础设施，其承载能力和稳定性会受到开采沉陷的显著影响，可能导致地面沉降、路基破坏、路面裂缝等一系列问题，从而威胁到交通安全。 文章首先介绍了高速公路下采煤的背景和挑战，强调了合理设计开采方案以平衡煤炭开采和道路保护的重要性。西马煤矿位于辽宁省，地理位置特殊，沈大高速公路穿越井田，使得采煤活动必须考虑地表沉陷控制。矿区的地质特征包括第四系厚松散强含水层覆盖，煤层厚度变化较大，且存在多个夹石层，这些因素都增加了开采的复杂性。 接着，作者运用有限元分析软件ADINA进行数值模拟，对地表岩层的移动和沉陷进行预测，以评估不同开采策略可能引发的地表变形。ADINA是一款强大的多物理场仿真工具，能够处理复杂的结构和流体动力学问题，对于理解地表移动的动态过程非常有用。 通过数值模拟，研究人员能够预测和量化开采活动对高速公路的具体影响，如地表沉陷程度、路面变形模式等，为制定有效的开采方案和防护措施提供科学依据。此外，这些模拟结果还能帮助工程师预测可能出现的危险情况，比如路面的波浪起伏可能对高速行驶的车辆产生的危险，以及如何预防这些风险。 这篇论文对地下煤层开采与高速公路保护之间的关系提供了深入的理解，并展示了如何利用先进的数值模拟技术来解决实际工程问题。研究结果不仅对西马煤矿具有指导意义，也为类似条件下其他公路下采煤工程提供了参考和借鉴。未来的工作可能涉及进一步优化开采方案，开发更精确的预测模型，以及探索更有效的地表沉陷控制技术，以确保煤炭资源的可持续开采和交通基础设施的安全运营。