近距离煤层开采覆岩破断影响因素及模拟研究

"近距离煤层坚硬岩层破断影响因素分析" 本文主要探讨了近距离煤层开采过程中覆岩破断现象的影响因素，这是煤炭开采中一个关键的安全与稳定性问题。研究指出，覆岩破断受到采高、层间距以及岩体强度三大主要因素的共同作用。这些因素对覆岩破断的影响程度不同，且彼此之间存在复杂的相互关系。 首先，采高是影响覆岩破断的一个重要因素。采高增大通常会导致覆岩更大的应力变化，从而引发更深度的破断。研究表明，在开采7煤时，由于采高的增加，覆岩破断高度可达到48米，形成了拱形的破断形态。这种拱形结构是由于顶部岩层在垂直压力下发生弯曲和断裂的结果。 其次，层间距也对覆岩破断有显著影响。层间距小，意味着相邻煤层之间的相互作用更为强烈，导致覆岩裂隙的扩展。随着8煤的开采，上覆岩层的裂隙会进一步向上发展，甚至可扩展至80米。在煤柱区域，裂隙还会向两侧横向扩展，这可能会对煤柱的稳定性造成威胁，对矿井的长期安全运营构成挑战。 再次，岩体强度是决定覆岩能否承受开采压力的关键因素。岩体强度越高，抵抗破断的能力越强；反之，若岩体较弱，则更容易发生破断。通过极差分析法，研究发现，采高对覆岩破断高度的影响最为显著，其次为岩体强度，最后是层间距。这意味着在优化开采策略时，应优先考虑调整采高和提高岩体的力学性能。 文章采用了正交试验设计方法，结合UDEC（地下工程离散元程序）数值模拟软件，对晋华宫煤矿的实际情况进行了模拟研究。这种方法能够模拟复杂地质条件下的矿井开采过程，精确预测覆岩破断的演变规律，为实际煤矿的安全生产提供了理论依据和决策支持。 近距离煤层开采中的覆岩破断问题需要综合考虑多个因素，通过科学的模拟和分析手段来优化开采参数，以降低矿井灾害风险，确保煤炭开采的安全、高效进行。这一研究对于同类矿山的开采设计和技术改进具有重要的指导意义，有助于推动煤炭行业的科技进步和安全水平提升。