豫西‘三软’煤层底板采动变形模拟与实测分析

"“三软”煤层采动底板变形特征数值模拟与实测对比分析" 本文由朱术云、鞠远江和姜振泉三位学者发表，他们来自中国矿业大学资源与地球科学学院，主要探讨了在矿山压力作用下，郑州矿区超化煤矿22061工作面“三软”煤层的底板采动变形特征。这里的“三软”煤层指的是具有软顶、厚软煤和软底的特殊地质结构。研究利用数值模拟系统，结合实测数据，深入研究了这种煤层在开采过程中底板变形的深度和岩层组合结构对其的影响。 文章指出，在正常的开采活动中，“三软”煤层的底板变形主要局限于一定的浅部范围内。厚软煤和软底的存在起到了应力和变形的缓冲作用，减缓了底板的破坏程度。同时，研究揭示了中段灰岩组（L7、8灰）对整个底板的应力分布和变形破坏起着关键的控制作用。这些发现对于豫西地区煤炭资源深部开采时的底板防水措施提供了一定的力学依据。 文章进一步阐述，矿山压力理论认为，采矿活动会导致周围岩体应力的动态变化，这是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。数值模拟方法能够较好地处理这些复杂因素，结合岩体的力学性质和地应力数据，其结果可以用于指导实际工程。特别是有限元法，它能够模拟煤层动态开采中底板岩体的应力、应变和变形破坏规律，从而评估底板变形的影响和范围。 研究背景提到，郑煤集团超化煤矿22061工作面位于矿井-100米水平的22采区，这是一个理想的实验场地，通过建立模型并运用有限元程序进行数值模拟，对“三软”煤层采动底板的变形特性进行深入分析。最后，将模拟结果与现场实测数据进行对比，以验证模型的准确性和实用性。 这篇论文利用数值模拟技术，结合实际测量数据，对“三软”煤层的底板变形问题进行了详尽的研究，为煤炭深部开采中的底板稳定性评估和防治措施提供了重要的理论支持。