煤矿深部开采支架工作阻力UDEC数值模拟分析

"综采工作面支架工作阻力数值模拟研究" 在煤炭开采过程中，随着矿井开采深度的不断增加，矿山压力问题日益突出，这对煤矿的安全作业带来了严重挑战。顶板事故频繁发生，很大程度上是由于矿山压力增大导致的。为了有效应对这一问题，科研人员运用通用离散元软件UDEC（Unconstrained Discrete Element Code）对综采工作面的支架工作阻力进行了深入的数值模拟研究。 UDEC是一款强大的地质力学数值模拟工具，它能精确模拟颗粒间的相互作用，广泛应用于采矿、隧道工程等领域。在本研究中，研究人员利用UDEC对特定煤矿的首采工作面进行了详细的开采过程模拟。通过对采场的数值模拟，可以分析矿山开采时顶板的运动状态，包括顶板的下沉量、裂隙发展等关键参数。 通过现场实测获取的数据，结合UDEC模拟结果，研究人员得以建立起顶板下沉量与液压支架支护强度之间的关系模型。液压支架作为支撑矿井顶板、防止其垮塌的重要设备，其工作阻力直接影响到顶板的稳定性。正确预测和控制支架的工作阻力，对于预防顶板事故、保障矿工生命安全和提高煤矿生产效率至关重要。 研究表明，随着开采深度的增加，矿山压力增大导致顶板下沉量增多，相应地，液压支架需要提供更大的工作阻力来保持稳定。通过对这一关系的深入理解，可以优化支架的设计，提高其适应不同矿山压力环境的能力，进一步提升矿井的安全生产水平。 此外，该研究的成果也为矿山压力管理提供了科学依据，为制定合理的开采策略和安全措施提供了理论支持。通过数值模拟技术，不仅可以预测工作面可能出现的问题，还能提前进行干预，降低事故风险，对我国煤矿安全生产具有重要意义。 关键词：顶板事故；矿山压力；UDEC数值模拟；工作阻力 中图分类号：TD355.4 文献标志码：A 文章编号：1003－0506(2016)07－0089－04 这项工作由丁红、范迎春和马宏宇共同完成，他们在煤矿井下瓦斯灾害防治领域有着深入的研究背景。他们的研究不仅为解决当前的矿山压力问题提供了实用方法，也为未来煤矿开采技术的发展指明了方向。