我国高强度开采覆岩破坏防治现状与智能防控技术研究

随着我国煤炭工业的快速发展，高强度开采已成为提高矿产资源利用率和提升生产效率的重要途径。这种开采方式采用先进的综采放顶煤技术和大采高支架，旨在实现大规模、连续的煤炭开采。然而，高强度开采也伴随着显著的地表覆岩破坏和一系列负面环境影响。 首先，高强度开采会引发覆岩破坏，这是由于采煤工作面深入地层，对上方岩层产生巨大的压力，导致岩层发生断裂和移动。研究者们对高强度开采覆岩破坏的高度进行了深入探讨，包括理论分析、采动充分性判据以及计算方法。其中，“两带”破坏模式是关键关注点，它涉及到覆岩在开采过程中不同区域的破坏程度和模式，揭示了其形成背后的力学机制。 地表破坏是高强度开采的另一个显著后果，表现为地面裂缝和沉陷。通过对大量实际开采数据的分析，研究人员总结了高强度开采对地表的影响规律，涉及裂缝特性、地表移动变形以及对水资源、土地资源和地表生态环境的负面影响。例如，可能导致地表水资源的流失，土地承载能力下降，甚至对附近建筑物造成潜在威胁。 针对这些负面影响，我国在高强度开采覆岩与地表破坏的防控技术方面取得了显著进展。研究者们提出了基于覆岩破坏传递过程的判据，以确定何时达到充分采动并采取相应的防治措施。此外，他们还探讨了如何通过改进预计模型、绿色开采理论和技术，以及实施预防性管理策略来减轻这些影响。 当前的研究焦点包括“采充并行”式保水采煤方法、冲击地压扰动响应失稳理论、复合动力灾害防控技术、灾害预警平台、动力灾害风险识别与监控、厚煤层开采技术优化、绿色开采理论等，这些都在寻求更加有效、可持续的解决方案，以平衡煤炭开采与环境保护的需求。 高强度开采覆岩地表破坏防控技术的研究现状与进展反映出我国煤炭行业正在积极应对技术挑战，通过理论创新和实践应用，努力减少开采活动对地表和环境的破坏，推动煤炭资源的高效、安全、环保开发。未来，这一领域的研究将继续朝着精细化管理、灾害预测与防治以及可持续开采的方向发展。