巨厚松散层下金桥煤矿限厚条带开采研究

"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。