汾西张家庄煤矿薄煤层上行开采覆岩运动规律深度解析

本文主要探讨了近距离煤层群上行开采薄煤层过程中覆岩移动的规律，以确保在安全和经济的前提下有效利用废弃的煤炭资源。研究对象是位于汾西张家庄煤矿的10#煤层和9#薄煤层，这两层煤层具有不同的岩性结构，分别为典型的泥岩和石灰岩。作者通过理论分析与UDEC离散元数值模拟方法，深入剖析了这两种岩性结构在开采过程中的破坏和移动行为。 UDEC软件是一种强大的数值模拟工具，它允许研究人员对复杂的岩土力学问题进行精细模拟，包括岩体的破裂、变形和位移。在本研究中，它被用来模拟煤层开采时上覆岩层的动态响应，从而预测其可能的稳定性以及潜在的灾害风险。通过对开采过程中岩层步位移的监测，研究发现泥岩岩性结构的覆岩稳定性较石灰岩为差，其开采后的位移较快，这与实际开采现场的情况相吻合。 煤层群的上行开采策略涉及多个煤层的逐层开采，而薄煤层因其资源价值相对较小，通常在厚煤层开采后被考虑。因此，了解薄煤层开采对上方岩层的影响至关重要，以便制定合理的开采计划和支护措施，减少开采过程中的地表沉降、地面塌陷等问题。 此外，文中还提到，研究结果对于优化矿井设计、预测和控制开采过程中的地质灾害、提高开采效率具有实际应用价值。岩性结构在决定煤层开采的稳定性方面起着关键作用，因此，针对不同岩性的处理方法和支护技术的选择也应针对性地进行。 该研究不仅提供了理论支持，也为煤炭行业实践者提供了宝贵的指导，尤其是在复杂地质条件下进行薄煤层上行开采时，如何通过科学的数值模拟和监测来控制和管理覆岩移动，以保障矿工安全和资源的有效利用。