断层影响下采场顶板破断规律深度分析

本文主要探讨了在特殊地质条件下，如存在断层的区域，采场顶板的破断规律以及压力分布对煤炭开采过程中的液压支架设计和运行的影响。研究者利用UDEC（Unified Deformation and Fracture Code）软件进行模拟分析，这是一种广泛应用于岩体力学和地下工程领域的数值模拟工具。UDEC能够精确模拟地层的破裂、变形和流体流动，从而帮助理解断层对顶板稳定性的影响。 研究者首先聚焦于断层的不同带宽和产状，这两个因素直接影响顶板的应力分布和破裂模式。通过模拟实验，他们观察到了断层宽度增加或倾斜度改变时，采场顶板的最大下沉值和应力响应也随之变化。具体来说，宽广的断层可能导致更大的应力集中，而倾斜的断层则可能引发更复杂且不规则的断裂模式。 文章得出的主要结论是，了解断层影响下的顶板破断规律，对于合理选择和布置液压支架至关重要。根据模拟结果，可以制定出针对特定断层特征的支护策略，以减少开采过程中可能出现的顶板垮塌风险，确保矿井安全和生产效率。 此外，这项研究还提供了理论指导，有助于优化采区顶板管理，提高矿山开采的经济性和可持续性。它不仅适用于煤炭开采，也对其他地下工程，如隧道建设或矿井巷道支撑有着广泛的应用价值。 该研究得到了国家自然科学基金重点项目和国家重点基础研究发展计划（973计划）的支持，反映出其在煤炭开采领域内的学术价值和实际应用意义。作者甄亚彬等人通过对UDEC的深入应用，为采矿工程中的复杂地质条件下的顶板控制问题提供了重要的科学依据和技术支持。