FLAC3D模拟下的急倾斜煤层水平分层开采围岩应力特性研究

本文主要探讨了基于FLAC3D的急倾斜特厚煤层水平分层开采的围岩应力分析。在当今中国，急倾斜特厚煤层的储量丰富，是重要的能源资源。水平分层开采作为一种常见的开采方式，其优点包括低成本、高安全性和高效能，但由于开采活动引起的高应力集中，导致矿压显现强烈，对矿井稳定性构成挑战。 FLAC3D是一款强大的数值模拟软件，用于岩土工程和地下空间力学的三维数值模拟。作者利用FLAC3D建立了一个详细的数值模型，模拟了开采过程中围岩应力的动态变化，深入研究了工作面推进过程中支承压力的变化规律。研究发现，随着开采深度的增加，支承压力的增大幅度逐渐减小，形成了一个明显的应力集中区域。这说明通过合理的开采策略，可以有效控制和管理矿压，减少突发性事故的风险。 此外，研究还关注了上分层开采对下分层卸压的影响。结果显示，随着开采分层数的增多，采空区上部煤岩体的卸压范围呈现出扩大趋势。这意味着分层开采有助于缓解上部岩石对下部分层的压力，从而改善整个开采过程中的力学条件，降低地压灾害的可能性。 本研究通过FLAC3D的数值模拟，为急倾斜特厚煤层的水平分层开采提供了科学的决策依据，有助于优化开采设计，确保开采活动的经济效益和安全性。这对于煤炭行业的可持续发展和矿工生命安全具有重要意义。该研究成果发表于《煤炭与矿业工程》期刊，具有较高的学术价值和实用价值。