远距离保护层开采的数值模拟：卸压增透效果与关键参数

本文主要探讨了远距离保护层开采煤层的卸压增透数值模拟方法，通过应用岩石破裂损伤理论和有限元计算技术，具体使用了RFPA2D软件进行模拟分析。研究者彭伟和刘泽功针对这一复杂的过程进行了深入研究，他们的工作聚焦于以下几个关键点： 1. 模拟过程：研究者模拟了远距离保护层开采过程中上覆岩的破裂和垮落现象，这有助于理解地壳活动对开采区域的影响以及可能引发的地应力变化。 2. 应力分布和透气性变化：他们详细分析了被保护煤层的应力分布特性，发现其呈现出周期性的正弦函数模式，揭示了来压现象，即地应力随开采进程有规律的变化。同时，结果显示保护层开采导致透气性显著增加，提高了煤层的通风性能，对于防止瓦斯积聚和保障煤矿安全至关重要。 3. 裂隙和垮落带范围：根据模拟结果，垮落带的范围被确定为10～18米，而裂隙带则扩展到25～35米，这些数据为后续的开采规划提供了重要的参考依据。 4. 技术应用：文中提到，数值模拟技术，尤其是RFPA2D软件，因其优势（如成本效益高、可解释复杂现象）在保护层开采研究中发挥了重要作用，它使得研究人员能够深入理解并预测开采过程中的动态行为。 5. 实践与应用：保护层开采技术已被广泛应用于全球范围内的煤矿，尤其在防治煤与瓦斯突出方面，已经成为国际公认的有效策略。我国的《防治煤与瓦斯突出细则》也强调了保护层开采的重要性。 该研究通过数值模拟手段，深入剖析了远距离保护层开采对煤层应力分布和透气性的影响，为提高煤矿开采的安全性和效率提供了科学依据和技术指导。