覆岩裂隙带高度预测：数值模拟与现场实测研究

"该文是关于覆岩裂隙带发育高度的研究，主要通过数值模拟和现场实测进行分析。作者刘伟韬、陈志兴、张茂鹏在山东科技大学矿业与安全工程学院进行此项研究，并发表于《矿业安全与环保》2016年第1期。他们利用FLAC3D软件对武所屯煤矿的开采条件和岩石力学参数建立模型，模拟了上覆岩层在工作面推进过程中的破坏情况，包括塑性区的变化、应力分布及垂直位移。通过应力判别法确定了覆岩导水裂隙带的高度，并结合经验公式和现场测量数据对预测结果进行了验证，结果显示数值模拟方法在预测覆岩破坏高度方面具有较高精度和实用性。" 本文深入探讨了煤矿开采过程中覆岩裂隙带发育高度的预测问题。覆岩裂隙带的形成与扩展对于矿井的安全和环境影响重大，因为它直接关系到矿井的防水性能和地表沉降。作者首先根据实际的开采技术条件和岩石力学特性，构建了一个适合于武所屯煤矿的数值计算模型。模型的应用软件是FLAC3D，这是一个广泛应用的三维离散元程序，能够有效地模拟岩土体的变形和破坏过程。 在模型中，作者关注了工作面推进时上覆岩层的三个关键指标：塑性区破坏、应力分布和垂直位移。这些因素能够反映开采活动对岩层结构的影响程度。通过模拟，可以预测岩层的破裂和位移情况，进一步确定覆岩裂隙带的高度。裂隙带的高度对于判断矿井的渗水风险和地表沉降控制至关重要。 为了验证数值模拟的准确性，作者采用了两种验证方法：经验公式法和现场实测数据对比。经验公式法是基于已有的工程经验和理论研究成果，而现场实测则是直接获取的实际数据，两者结合可以全面评估数值模拟的可靠性。研究结果表明，数值模拟方法在预测覆岩破坏高度上的表现优于传统方法，具有较高的准确性和实用性。 此项研究的意义在于提供了一种科学且精确预测覆岩裂隙带高度的手段，对于优化煤矿开采设计、预防地质灾害和保护矿区生态环境具有重要意义。同时，也对其他类似条件下的矿山开采提供了参考依据，推动了采矿工程领域的科技进步。