印度煤矿长壁开采上覆岩层破断研究

"印度某矿长壁开采采场上覆岩层破断行为研究，王路珍，孔海陵，陈荣华，盐城工学院，中国矿业大学，ECL，Jhanjra煤田，R-Ⅵ煤层，厚顶板，矿压规律，相似材料模拟试验，岩层破坏分析，RFPA2D，支承压应力，拉应力，剪应力，长壁开采，厚顶，破断" 该研究主要探讨了印度东部煤田有限公司（ECL）Jhanjra煤田R-Ⅵ煤层在采用长壁开采方法时，上覆岩层尤其是厚顶板的破断行为及其对矿压的影响。研究团队运用了相似材料模拟试验和岩层破坏分析软件RFPA2D，这是一种通过模拟真实地质条件下的材料行为来研究岩层动态响应的方法。 研究表明，厚顶板在初次来压时表现出明显的动压现象，其破断对上覆岩层的破坏起着决定性作用。当厚顶板破断后，上覆岩层与其保持同步协调运动，这种协调运动对于维持整个采场的稳定性至关重要。随着工作面的推进，工作面前方的煤壁区域会出现支承压应力升高，这可能导致煤壁承受更大的压力。同时，在采场上方靠近煤层的顶板中，拉应力升高可能引发顶板的拉伸破坏，增加了顶板垮塌的风险。 此外，工作面前后方的剪应力分布呈现中心对称，特别是在煤壁上端形成压剪破坏，这是由于工作面推进导致的应力重分布。这些复杂的应力状态揭示了长壁开采过程中顶板控制的复杂性，对采矿工程的实践具有指导意义。 针对厚层顶板的矿压控制问题，由于不同矿区地质条件的差异，厚顶板破断和冒落的形式各不相同，目前尚缺乏统一的计算和分析方法。尽管数值模拟和相似材料模拟试验已成为研究岩层运动的主要手段，但实际工程中仍有许多问题需要解决，例如如何准确预测和控制厚顶板的破断行为，以确保开采过程的安全和效率。 该研究对理解含厚顶板的长壁开采中岩层破坏规律、矿压控制策略以及优化开采工艺提供了理论依据，对类似的矿区开采具有重要的参考价值。未来的研究可能需要进一步细化模拟技术，结合现场观测，以更精确地预测和管理采场的顶板行为。