巨厚松散层下金桥煤矿限厚条带开采研究

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"金桥煤矿巨厚松散层下限厚条带开采,通过UDEC数值模拟分析了综放开采和限厚条带开采对地表沉陷的影响,确定了限厚开采时保留条带宽度的适宜范围。实测表明,这种开采方式能有效控制地表重要建筑物的变形。" 在煤矿开采过程中,遇到特殊的地质条件,如金桥煤矿的巨厚松散层和厚煤层,会对地表沉陷控制带来挑战。在这种背景下,科研人员进行了深入的研究,采用UDEC(UnconstrainedDiscreteElementCode)数值模拟软件来模拟两种开采方法——综放开采和首采条带后的综放限厚开采,以寻求最佳的开采策略。 UDEC是一种离散元模拟工具,广泛应用于地质力学和采矿工程领域,能精确模拟复杂地质环境下的开采过程,包括煤层、松散层和煤柱等的力学行为。在本研究中,通过UDEC模拟,分析了不同开采方式下地表的沉陷规律和煤柱应力分布,从而得出了在限厚开采条件下,保留条带宽度的最佳范围为35至114米。这个宽度的设定旨在兼顾开采效率和地表保护,防止过度沉陷对地表建筑物造成破坏。 实测数据进一步验证了理论研究的准确性。研究表明,采用限厚开采,地表重要建筑物的变形量都保持在建筑物I级变形破坏标准之下,这意味着开采活动对地表结构的影响被有效控制在安全范围内,避免了重大损失。 关键词如“条带开采”、“厚松散层”和“地表沉陷”揭示了研究的核心问题。条带开采是一种常见的开采技术,通过分段开采煤层,以减少地表沉陷。厚松散层的存在增加了开采难度,因为它会加剧地表沉陷。而“煤柱应力”则是指开采过程中,煤柱承受的应力状态,对煤柱的设计和稳定性至关重要。通过“综放模拟”,可以预测和优化煤层开采后煤柱的应力分布,以确保开采的安全性。 这项研究不仅提供了理论依据,还通过实践证明了在特定地质条件下,采用限厚条带开采和合理的保留条带宽度可以有效地控制地表沉陷,保护重要建筑物,对类似条件的煤矿开采具有重要的指导意义。同时,它也强调了应用科学模拟工具在解决实际工程问题中的重要作用。