板破坏理论指导下的'三下'压煤条带开采采宽优化

本文主要探讨了在赵庄二号井煤矿进行的"三下"（即建筑物、水体和铁路下）压煤回采中，如何通过科学的方法来确定合适的条带开采宽度，以确保安全并最大化释放储藏的呆滞煤。研究团队，由中国矿业大学矿业工程学院和煤炭资源与安全开采国家重点实验室的学者组成，以及皖北煤电集团刘桥第一煤矿的技术人员参与。 首先，团队着重于确定关键承载层，这是条带开采过程中至关重要的一步。关键承载层是指在开采过程中能够承受最大开采应力而不会发生破坏的主要岩层。理解这些层的力学特性有助于设计合理的开采方案，避免过度开采引发的地面塌陷和安全隐患。 接着，研究者运用了Marcus修正简算式，这是一个在采矿工程中广泛应用的理论工具，用于估算开采过程中的应力分布和地表变形。这个公式考虑了岩石的物理性质和开采条件，为精确计算采宽提供了依据。 同时，结合RFPA（Rock Failure Prediction Analysis）数值模拟技术，研究人员对条带开采的动态过程进行了深入模拟。RFPA是一种数值模拟软件，可以预测开采引起的地壳响应，包括地表下沉、裂缝扩展等，从而帮助优化开采策略。 在实际操作中，论文以试采区为试验场地，实施了条带开采，并对地表沉陷进行了实地监测。这一步验证了理论模型的有效性和实际应用的可行性。通过对比理论计算结果与实测数据，团队能够调整和优化采宽设置，确保开采过程的经济性和安全性。 本文通过板破坏理论、Marcus修正公式和RFPA模拟，提供了一种科学的方法来确定"三下"压煤回采中的条带开采宽度，这在煤炭资源高效且安全的开采中具有重要意义。其研究成果对于类似条件下的其他煤矿开采具有指导价值，有利于提升整个行业的开采效率和环境保护水平。