浅埋煤层开采覆岩移动与破坏的数值模拟对比研究
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更新于2024-09-05
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本文主要探讨了浅埋煤层开采过程中覆岩移动及破坏现象,由倪海敏及其团队在蒙古唐公沟煤矿的研究项目中进行深入分析。浅埋煤层开采的特点使得覆岩稳定性面临较大挑战,特别是在工作面推进过程中,由于覆岩本身的松散特性,周期性地发生来压现象,步距相对较短,即通常表现为“随采随冒”。这表明开采活动对周围岩体的影响是动态且快速的。
在采空区上覆岩层中,观察到了明显的三带分布特征,即上覆岩层在垂直方向上呈现出不同强度和变形响应的分段,这可能是由于岩层的层次结构和应力分布不均匀导致的。然而,尽管裂隙扩展至地表,但这些裂隙主要是小的微裂隙,而非大规模的断裂,反映出浅埋煤层开采过程中的潜在地表沉降主要表现为盆地状。
数值模拟作为一种重要的辅助工具,被用于验证和预测现场观测结果。尽管数值模拟与实际现场监测存在一定的差异,但两者揭示的规律是一致的,这表明数值模型能够提供有价值的工程参考。具体来说,倪海敏等人使用UDEC(通用岩体力学软件)进行数值模拟,该软件能有效地模拟复杂岩体的动力学行为,包括应力应变演化、裂隙发展以及地表变形等。
通过结合现场观测数据和数值模拟的分析,研究者得出结论,对于浅埋煤层开采项目,必须重视覆岩的动态响应,采取合理的开采策略和技术手段,以减少对地表和周边环境的影响。这项研究不仅有助于提高开采过程中的安全性和经济效益,也为类似地质条件下的煤矿开采提供了科学依据和决策支持。
2020-05-06 上传
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