内蒙古某矿超长工作面矿压显现规律与FLAC3D模拟研究

本研究论文深入探讨了内蒙古地区某矿31201超长工作面的矿压显现规律，该工作面的长度特别大，矿压管理对于保障其安全高效开采至关重要。研究采用理论分析与 FLAC3D（Fast Lagrange Analysis of Continua in 3D）数值模拟相结合的方法，对初次来压步距和周期来压步距进行了深入探讨。FLAC3D是一种三维弹塑性有限差分计算程序，广泛应用于岩土工程和采矿工程中的应力分析。 研究者通过构建巷道围岩的数值模型，细致地模拟了工作面倾向不同位置的超前支承应力分布，这些数据来源于现场监测，通过对100米、80米、60米、40米和20米深度的测点垂直应力图的分析，揭示了随深度变化的应力分布趋势。这些图示（图4至图8）直观展示了压力随距离工作面推进而逐渐增加的过程，有助于确定最优的工作面推进策略和巷道设计。 研究发现，工作面在不同的开采阶段会经历实体煤掘巷阶段、掘后稳定阶段、受临近工作面采动影响阶段以及受上区段采空区影响阶段，这四个阶段对巷道稳定性有着显著影响。通过FLAC3D模拟，研究人员能够预测巷道的适宜掘进停止位置，以防止因过度掘进导致的巷道破坏和顶板垮塌风险。 此外，论文引用了多篇相关研究，如孙书伟等人的FLAC3D应用著作，董尹庚关于厚煤层工作面沿空巷道顶板控制技术的论文，以及孟庆智关于迎采动工作面围岩变形控制的研究，这些都为理解矿压显现规律提供了理论基础和技术支持。 结论部分强调了这项研究对于指导31201工作面的开采计划、临近工作面的回采策略以及巷道维护的重要性，它不仅有助于优化矿压管理，还能降低因矿压引发的事故风险，从而提升整体的矿山开采效率和安全性。 本研究通过对31201超长工作面的系统研究，提供了宝贵的实践经验和技术指导，对于推动我国煤炭行业的安全开采和高效利用具有重要的实际意义。