浅埋煤层房柱采空区顶板稳定性深度探究

本文主要探讨了浅埋煤层中采用房柱式采空区管理顶板稳定性的关键问题。房柱式采空区是一种常见的煤炭开采方法，通过在工作面留下一系列支撑煤体的立柱，形成一个稳定的框架结构来维持顶板的完整性。然而，当单个煤柱失效时，可能会引发大规模的顶板垮塌，对矿工安全和矿产资源的高效利用构成威胁。 研究者首先构建了一个数值模型，模拟浅埋煤层中单个煤柱失效如何导致大面积的顶板垮落。这个模型详细分析了房柱尺寸对整体采空区稳定性的影响，揭示了煤柱的尺寸、支撑能力与顶板稳定性之间的密切关系。通过对不同尺寸煤柱的承载能力进行数值计算，得出了优化煤柱设计以增强稳定性的重要参数范围。 接着，他们进一步构建了一个顶板-煤柱群的数学分析模型，该模型基于煤柱的应力与强度特性，考虑了房柱式采空区在复杂地质条件下的动态行为。通过数值模拟技术，研究人员对鄂尔多斯地区的奎乌煤矿进行了深入的稳定性分析。这种方法不仅能够预测矿井中房柱式采空区的稳定性状况，还能模拟其在特定流变条件下的失稳过程，这对于预防和控制顶板灾害的发生具有实际价值。 该研究的结果为浅埋煤层房柱式采空区的顶板-煤柱群稳定性评估提供了理论依据，对于优化采煤工艺、提高矿产资源的安全开采效率具有重要意义。通过理解和掌握这种稳定性分析方法，煤炭行业的工程师和技术人员可以更好地设计和管理房柱式采空区，减少安全事故的发生，保障矿工的生命安全，并实现可持续的煤炭开采。 关键词：房柱式采空区、顶板-煤柱群、浅埋煤层、大面积垮落 这篇文章深入研究了浅埋煤层开采中的关键问题，通过理论模型和数值模拟，为提升房柱式采空区的安全性和经济效益提供了科学的决策支持。对于煤炭行业的实践者来说，这是一个重要的参考资源，有助于他们提升采矿技术，确保矿产资源的高效、安全开发。