俯斜综放工作面矿压显现数值模拟研究

"本文详细探讨了屯兰煤矿8502工作面在俯斜综放开采过程中矿压显现的问题。通过采用UDEC数值模拟方法，研究分析了俯斜开采工艺对工作面压力的影响，旨在保障安全生产并为支架工作阻力计算与设备选型提供依据。研究表明，工作面初次来压压力约为44 MPa，周期来压压力约为40 MPa，直接顶在开采过程中随采随冒，基本顶初次来压步距约为35米，周期来压步距为15米。这些数据对于理解矿井开采中的力学行为和制定相应的安全措施至关重要。" 俯斜综放开采是一种常见的煤炭开采技术，其特点是开采方向向下倾斜，以此提高煤炭回收率和作业效率。然而，俯斜开采过程中矿压显现是一个复杂而关键的问题，因为不适当的开采方式可能导致矿压过大，进而引发顶板垮塌、设备损坏等安全隐患。 在屯兰煤矿8502工作面的研究中，采用UDEC（通用离散元程序）进行数值模拟，这是一种强大的地质力学建模工具，能精确模拟岩体在开采过程中的应力变化和结构破坏。通过模拟，研究人员发现工作面承受的压力显著，初次来压达到44 MPa，周期来压则为40 MPa。这样的压力水平对于支撑系统的设计和选型具有决定性影响，必须确保支架能够承受这些压力，防止工作面因压力过大而导致事故。 此外，研究还揭示了直接顶和基本顶的运动特性。在俯斜开采模式下，直接顶随采随冒，这意味着开采过程中顶部岩石会迅速破碎和垮落。基本顶的初次来压步距约为35米，周期来压步距为15米，这些数据对于预测顶板动态行为和制定合理的开采策略具有重要意义。了解这些参数可以帮助矿工们及时采取预防措施，例如调整开采速度，加强支护，以防止矿压导致的不稳定状况。 通过对屯兰矿俯斜综放工作面矿压显现的深入研究，我们可以更好地理解和预测煤炭开采中的力学现象，从而提高开采的安全性和经济效益。这不仅对于屯兰煤矿，也对其他类似条件的矿山有着重要的借鉴意义。通过科学的数值模拟，我们可以制定出更合理的开采计划，减少因矿压问题造成的损失，保障矿工的生命安全，以及矿山的可持续发展。