大采高煤层开采覆岩运动规律数值模拟研究

“三软”煤层大采高工作面采场覆岩运动规律数值研究 本文主要探讨了在“三软”煤层（指软顶、软煤、软底）中进行大采高开采时，上覆岩层的运动规律、破坏特征以及应力特性变化。大采高开采是现代煤炭工业中的一个重要技术方向，它旨在提高煤炭回收率，但同时也带来了复杂的地质力学问题。研究中，作者结合了潘一矿1521(3)工作面的实际工程地质条件，利用UDEC（Unconstrained Discrete Element Code）数值分析软件进行了模拟研究。 在“三软”煤层条件下，由于煤层上方的岩石层通常具有较低的强度和较差的稳定性，开采过程中可能导致岩层运动结构复杂，运动规律难以预测。通过对覆岩的数值模拟，研究揭示了这些岩层在开采后可能出现的分层破裂、移动和变形模式，以及应力重新分布的情况。这些运动和应力变化可能对工作面的安全开采、巷道维护以及地表沉降产生显著影响。 论文中，作者分析了上覆岩层的运动结构特点，包括岩层的断裂、滑移和垮塌等现象，这些特点与煤层的硬度、厚度以及开采方法密切相关。同时，研究了岩层的运移规律，如岩层的下沉速度、位移方向以及不同层次岩层的相互作用。此外，通过应力分布情况的模拟，可以了解到开采过程中工作面及周围区域的应力状态，这对于预防煤与瓦斯突出、顶板事故等具有重要意义。 为了验证数值模拟的准确性，作者还对比了实际工程测量数据，这不仅提高了研究成果的可信度，也为实际矿山安全管理和开采设计提供了科学依据。这项研究对我国的大采高开采理论发展具有积极的推动作用，为类似地质条件下的煤矿开采提供了理论指导和技术支持。 该研究通过数值模拟手段深入探讨了“三软”煤层大采高开采中覆岩运动的规律，对于理解地质力学环境的变化，优化开采方案，减少开采风险，保护地面设施和生态环境等方面都具有重要的实践价值。同时，这也为未来的类似研究提供了参考框架和方法论。