急倾斜煤层圆弧段开采矿压分布与控制研究

"急倾斜煤层圆弧段工作面矿压分布规律" 文章深入探讨了急倾斜厚煤层在综放开采过程中，特别是圆弧段工作面的矿压分布特性。急倾斜煤层因其特殊的地质结构，如煤岩的非对称性变形和能量分布，使得矿压控制成为一大挑战。在这样的煤层中，常采用水平段、圆弧段和斜切分层的开采方式。矿压呈现出区域化的现象，尤其在水平采段，覆岩破坏高度随着开采厚度的增加而增加，形成类似“拱形”的破坏模式。 以甘肃省华亭矿区东峡煤矿3720-1工作面为例，研究者运用FLAC3D软件进行数值模拟，以了解开采过程中的矿压变化。该工作面的地质条件包括煤层厚度约19.8米，走向长度1036米，倾斜长度93米，煤层倾角变化在34°至62°之间，平均50°。煤层上方是砂岩和少量泥岩的直接顶和伪顶，底部为粉砂岩。煤层性质脆硬，颜色为黑色块状。 研究结果显示，整个采场内部存在局部化的压力分布，表现为椭球体的压力拱壳结构。在圆弧段与直线段交汇处，围岩应力显著增加，竖向应力达到峰值，这可能导致上方岩体的自由冒落。该区域下方则呈现围岩松散，应力降低的现象。因此，对采场进行了局部化分区，这对于制定有效的矿压控制策略至关重要。 此研究的贡献在于揭示了急倾斜煤层圆弧段工作面的矿压分布规律，对于预防矿井事故、优化开采设计以及提高煤炭开采的安全性和效率具有重要指导意义。通过数值模拟和实地监测相结合的方法，为类似工况下的矿压管理提供了理论依据，有助于推动我国急倾斜煤层开采技术的进步。