黄土区浅埋深大采高矿井沉陷规律的数值模拟研究

本文主要探讨了黄土覆岩浅埋深和大采高的煤矿在长壁开采条件下的地表沉陷特性。针对陕北榆林大柳塔煤矿的一个工作面，研究人员采取了理论分析与数值模拟相结合的方法，利用UDEC4.0这一先进的数值模拟软件进行深入研究。UDEC4.0是一种广泛应用于岩土工程中的三维数值分析工具，它能够精确模拟复杂地质结构下的应力应变过程，这对于理解和预测地表沉降行为至关重要。 在研究过程中，通过对2-2煤层的模拟计算，作者获得了下沉系数、主要影响角、地表沉陷盆地范围、地面倾斜度以及地表曲率等关键参数。下沉系数是衡量地表沉降速度的重要指标，主要影响角则反映了开采对地表的影响程度，而地表沉陷盆地范围则可以直观地描绘出地表变形的区域分布。地面倾斜度的变化可能会影响地表稳定性，而地表曲率的分析有助于了解地表形态的演变趋势。 通过对比模拟结果与实际测量数据，发现两者之间的差异相对较小，这表明该数值模拟方法的有效性和准确性。这项研究的结果对于理解黄土矿区浅埋深和大采高开采条件下地表沉陷的规律具有重要意义，不仅有助于优化采矿设计，降低沉陷风险，还能为黄土地区的环境保护和灾害预防提供科学依据。 本研究通过对黄土覆岩浅埋深大采高矿区的地表沉陷进行数值模拟，揭示了其特有的开采动态响应，为黄土区煤炭开采的可持续发展提供了重要的工程指导和技术支持。