东露天矿采空区安全厚度研究：数值模拟与分析

"平朔东露天矿采空区上覆岩层安全厚度研究" 本文主要探讨了平朔东露天矿采空区上覆岩层的安全厚度问题。露天矿开采过程中，采空区的形成会对上覆岩层产生重大影响，安全厚度的确定对于矿山的安全运营至关重要。作者赵登娟、傅新华和徐君通过对东露天矿岩石力学指标的分析，旨在为确保矿井安全提供科学依据。 首先，文章列出了4#煤层上部岩石的力学参数，包括容重、内摩擦角、黏聚力和抗拉及抗压强度等，这些数据是进行岩层稳定性分析的基础。例如，中粗砂岩的容重为22.6 kN·m^-3，内摩擦角为25.74°，黏聚力为2.13 MPa，抗拉强度为13.43 MPa，抗压强度为21.63 MPa。这些数据反映了不同岩石类型的力学特性，对于理解岩层在开采过程中的行为至关重要。 接着，研究人员利用离散元数值模拟软件UDEC（Universal Distinct Element Code）对不同跨度的采空区进行了模拟分析。UDEC是一种强大的数值模拟工具，适用于模拟复杂地质条件下的岩体破裂和变形，能有效预测岩层在开采后的稳定性。通过模拟，他们得到了不同跨度下保持岩层稳定所需的最小安全厚度。 通过对比分析模拟结果与实际采空区的情况，作者们推导出了一种计算上覆岩层安全厚度的近似公式，该公式可以更准确地估计在特定条件下采空区上方岩层的安全厚度，从而减小误差，提高工程设计的准确性。 关键词聚焦于“露天矿”、“采空区”、“安全厚度”和“数值模拟”，表明本研究关注的核心是露天开采中采空区上方岩层的稳定性，并且利用了先进的数值模拟技术来解决这一问题。文章的发表在《露天采矿技术》期刊上，具有较高的专业性和实用性，对于同类矿山的安全管理和工程设计有重要的参考价值。 这篇研究对露天矿的安全生产提供了科学指导，通过理论分析和数值模拟相结合的方法，不仅加深了对采空区上覆岩层安全厚度的理解，还为实际工程操作提供了计算工具，有助于预防岩层坍塌等安全隐患，提升矿山的安全运营水平。