煤层开采底板破坏深度数值模拟分析

"该文基于我国煤矿底板破坏深度的经验公式，通过引入煤层埋深、倾角、煤层厚度、工作面长度、底板损伤程度及地质构造等多个因素的修正经验公式，对某一矿井的工作面进行了数值模拟研究，以分析煤层开采时底板的破坏特征和破坏深度，并对比验证了经验公式的准确性。文中使用了UDEC软件进行数值模拟，深入探讨了破坏过程中的裂隙演化，并给出了详细的数值模拟结果。" 本文详细讨论了采场底板破坏的特征及其数值模拟方法。作者首先回顾了我国现有的底板破坏深度的经验公式，并在此基础上提出了一种考虑多种影响因素的修正公式。这些因素包括煤层的埋藏深度、倾斜角度、煤层厚度、工作面长度以及底板的破坏状况和地质构造复杂性。这样的修正旨在更准确地预测底板的破坏范围，以适应不同的采矿条件。 接着，作者采用UDEC（Unconstrained Decoupled Eulerian-Lagrangian）数值模拟软件对一个具体的矿井工作面进行了模拟分析。UDEC是一款广泛应用的岩土力学离散元程序，能有效地模拟岩石和土壤在开采过程中的变形、破裂和动力响应。通过模拟，作者揭示了煤层开采过程中底板的破坏模式、破坏程度和裂隙演化规律，这些信息对于理解底板稳定性至关重要。 数值模拟结果显示了底板破坏的动态过程，包括裂隙的形成、扩展和相互连接，以及底板岩体的应力变化情况。这些结果与经验公式计算出的破坏深度进行了对比，旨在评估经验公式的适用性和精度。这种对比分析有助于改进现有的破坏深度预测模型，提高矿山安全管理和生产规划的科学性。 文章最后，作者强调了这些研究对于预防底板突水、保障煤矿安全生产的重要性，并指出未来的研究方向可能包括更复杂的地质条件下的底板破坏机制，以及如何将数值模拟与实际观测数据更好地结合，以提升预测的精确度和可靠性。 关键词：破坏特征；经验公式；破坏深度；裂隙演化；数值模拟 这篇文章通过对采场底板破坏的数值模拟，深入探讨了影响破坏的因素、破坏过程的物理机制和实际应用中的预测准确性，为煤矿安全开采提供了理论支持和实践指导。