小庄煤矿地应力场分布实测与模拟:关键成果与应用价值

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小庄煤矿地应力场分布规律实测与模拟研究 本研究聚焦于小庄煤矿区域的地应力场,这是地下采掘工程活动中至关重要的因素,它由自重应力场和构造应力场两大部分构成。自重应力场源于地球物质的重力,而构造应力场则源自地质构造活动,它们共同决定了矿井开采过程中的稳定性与安全性。掌握地应力场分布规律对于提升矿井的经济效益和社会效益具有重大意义,因为它有助于优化开采设计,防止或减少由于地应力变化引发的矿难风险。 研究团队采用套空应力解除法进行地应力场的实地测量。套空应力解除法是一种有效的技术手段,通过在矿井中设置特定的观测孔,通过排除其他应力的影响,更精确地测定地应力的大小和方向。这种方法能够确保测量数据的准确性,为后续的分析和决策提供可靠的依据。 为了验证测量结果的可靠性,研究还进行了三维应力场反演。三维应力场反演是利用物理模型和数值方法,根据有限的测量数据推算出整个矿井的应力分布情况。这种方法可以弥补实地测量的局限性,提供更为全面和深入的理解。 通过实测与模拟相结合的方式,研究人员得出了小庄煤矿的地应力分布规律,这一成果为预测和预防矿井动力现象(如地面沉降、岩层破裂等)提供了科学依据。这对于矿井的安全生产以及长远规划具有极其重要的指导作用,同时也有助于提高资源开采的可持续性和经济效益。 这项研究不仅深化了我们对小庄煤矿地应力场的理解,也为煤炭行业的安全开采实践提供了宝贵的经验和技术支持,对未来矿井管理具有深远的影响。