超大工作面高强度开采地表移动模拟与减损关键参数研究

"这篇论文详细探讨了高强度开采对地表移动变形的影响以及如何通过模拟和优化关键参数来减损这种影响。研究集中在超大工作面的煤矿开采，特别是在神东矿区，利用开采沉陷学、力学和统计学的理论，结合数值模拟试验和现场岩移观测数据。通过正交试验设计了不同工作面尺寸和推进速度的有限差分数值模型，以研究这些因素如何改变地表移动变形。借助Mathematica软件进行分析，计算地表移动变形量，并用受损区在沉陷区的占比来评估开采损害程度。进一步运用方差分析法揭示了工作面宽度和采厚对减损开采效果的显著影响。这些研究成果对于在生态脆弱地区的矿产资源开发和环境保护具有重要的理论指导价值。" 该论文的关键词涵盖了以下几个主要知识点： 1. **超大工作面**：指的是开采规模巨大的矿工作面，这种开采方式可能导致更强烈和广泛的地表移动变形。 2. **减损开采**：这是一种旨在减少开采活动对环境造成破坏的开采策略，通过调整开采参数，如工作面尺寸和速度，以降低地表移动和变形的程度。 3. **正交试验**：这是一种多因素实验设计方法，用于研究多个变量的交互效应，文中用来确定工作面的长度、宽度、厚度和推进速度等因素对地表移动变形的影响。 4. **数值模拟**：在Mathematica软件中进行的数值模拟是预测和分析地表移动变形的重要工具，通过构建有限差分数值模型，可以模拟不同开采条件下的地表反应。 5. **方差分析**：这是一种统计方法，用于分析多个因素对结果变异的贡献，文中用来定量分析超大工作面的关键参数如何影响地表受损程度。 6. **开采沉陷学**：这是研究地下开采引起的地面下沉及其影响的学科，为理解地表移动变形提供了理论基础。 7. **力学**：在本文中，力学原理被用来理解和预测开采过程中岩石和地表的运动和变形行为。 8. **统计学**：作为数据分析的工具，统计学被用来处理和解释观测数据，以及通过方差分析确定参数的重要性。 这些研究方法和理论的应用，不仅加深了对高强度开采地表移动变形规律的理解，也为制定可持续的矿业开发策略和环境保护措施提供了实证依据。