带压开采条件下的底板破坏规律与11-101工作面安全长度

"这篇研究论文探讨了在带压开采环境下，如何确定山西省霍州团柏煤矿11-101工作面的合理开采长度，以防止底板突水事故。研究团队结合弹塑性理论、现场实测和数值模拟方法，分析了不同工作面长度下底板破坏的规律。结果显示，工作面长度对底板破坏有直接影响，当工作面长度增加，底板的破坏深度也随之线性增加。最终，通过理论计算和实际测量，确定80米作为工作面的合理开采长度，这可以确保生产安全，避免底板破坏过于严重引发的潜在风险。" 文章深入探讨了煤炭开采中的一个重要问题——带压开采条件下的工作面设计。在团柏煤矿11-101工作面，由于存在地下水压力，开采过程中必须防止底板突水事故，这对工作面的设计提出了严格要求。研究人员采用了科学的方法来解决这一问题。 首先，他们运用弹塑性理论，这是一种力学模型，用于预测在压力作用下材料（如矿井底板）的变形和破坏行为。这种理论考虑了材料在弹性范围内和塑性范围内的响应，对于理解底板的应力分布和破坏模式至关重要。 其次，研究人员进行了现场实测，收集真实数据，以验证理论计算的准确性。现场数据对于理解实际情况、调整模型参数和优化设计具有不可替代的作用。 再者，通过数值模拟验证，研究人员模拟了不同工作面长度下底板的破坏情况。数值模拟是一种强大的工具，可以快速、直观地展示复杂地质环境下的工程问题，为决策提供依据。 研究发现，工作面长度在60至120米区间内，每增加10米，底板破坏深度平均加深1米。在80米的工作面长度下，理论计算和数值模拟预测底板破坏深度为7到8米，而现场测量的结果是7.5米。这一结果表明，80米是11-101工作面的安全、合理的开采长度。 总结来说，这篇论文为带压开采条件下的工作面设计提供了科学依据，强调了综合运用理论分析、现场实测和数值模拟的重要性。其研究成果对于提高煤炭开采的安全性和经济效益具有实际指导意义，同时也为类似地质条件下的煤矿开采提供了参考。