断层防水煤柱优化：义桥煤矿YF20-3案例研究

"综放回采巷道断层防水煤柱留设优化研究" 本文主要探讨了在综放回采巷道中如何优化设置断层防水煤柱，以解决因煤柱过大导致的工作面生产系统布置难题和煤炭采出率下降的问题。研究中，作者以义桥煤矿的YF20-3断层为例，通过一系列科学方法进行深入研究。 首先，通过钻探和巷探技术，研究人员确定了YF20-3断层既不含水也不导水，这为煤柱留设优化提供了基础。接着，他们进行了理论计算，得出该断层煤柱的最小留设宽度应为47米。然而，如此宽的煤柱不仅影响煤炭开采效率，还会增加成本。 为了进一步评估煤柱的安全可靠性，作者采用了灰色关联分析法和LMBP神经网络构建了一个综合集成评价模型。灰色关联分析是一种量化不同因素间关系强度的方法，而LMBP（Learning Machine Based on the Back Propagation）神经网络则用于模拟和预测复杂系统的动态行为。通过这个模型，他们发现当煤柱宽度不少于10米时，其安全性能是可靠的。 随后，利用 FLAC3D 软件进行了数值模拟分析，该软件可以模拟地压变化和煤柱在工作面推进过程中的应力分布及破坏情况，从而验证了评价模型的准确性。经过分析，研究团队确认YF20-3断层煤柱的最优留设宽度为10米。 实际应用中，在13下04工作面的开采过程中，按照优化后的10米煤柱宽度设计，断层煤柱未出现大规模破坏，且顺槽运行状态良好，证明了这一优化方案的合理性和有效性。 关键词涵盖的领域包括断层防水煤柱的优化设计、灰色关联分析在安全性评估中的应用、神经网络模型的构建、可靠性评价方法以及数值模拟技术在地质工程问题中的应用。这些方法和技术对于提高煤炭开采效率、保障矿井安全生产具有重要意义。 中图分类号 TD741 指示了这是关于采矿工程技术的研究，文献标志码 A 表明这是一篇原创性的学术文章，文章编号1003-496X(2014)09-0028-04则为该文的唯一识别码，便于后续引用和检索。