大倾角煤层开采覆岩运移规律及数值模拟分析

"大倾角煤层开采覆岩运移规律数值模拟研究" 本文是一篇关于大倾角煤层开采过程中覆岩运动规律的科学研究，主要探讨了在不同煤层倾角下覆岩移动的特点和影响因素。研究由国家自然科学基金项目（51574155）和泰安市科技发展计划（2015ZC1058）资助，发表于《煤炭技术》期刊，作者包括柳研青、蒋金泉、张培鹏、高琳和孔朋，来自山东科技大学矿业与安全工程学院和矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地。 通过力学分析，研究发现大倾角煤层开采时，工作面上部的顶板相比下部更容易发生断裂，且煤层倾角越大，这一现象越显著。这是由于大倾角导致的应力分布不均，使得顶部岩层承受更大的剪切力。此外，直接顶的矸石滑落对工作面下部的基本顶产生支撑作用，而在采空区上部，由于缺乏支撑，容易形成空顶，加速了采空区上端头基本顶的垮落。 研究人员利用UDEC（Unlimited Distinct Element Code）二维模型进行了数值模拟，揭示了覆岩下沉量与煤层倾角的关系。他们指出，随着煤层倾角的增加，上覆岩层的下沉量起初逐渐减少，但当煤层倾角超过40°时，这一趋势发生突变，下沉曲线由传统的"V"形转变为"U"形。在煤层倾角大于40°后，采空区中部区域的上覆岩层下沉量显著减小，这可能与岩层稳定性增强和应力重新分布有关。 这些研究结果对于理解大倾角煤层开采的安全风险、优化开采工艺和制定防灾措施具有重要意义。它们为预测和控制大倾角煤层开采过程中的顶板事故提供了理论依据，有助于保障煤矿安全生产。关键词涵盖了大倾角煤层、围岩应力和覆岩运移规律，反映了该研究的核心内容。