大倾角双斜工作面采场应力与围岩变形模拟分析
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更新于2024-09-06
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"大倾角双斜工作面采场应力与围岩变形破坏特征数值模拟研究"
大倾角双斜工作面的开采是煤炭资源开发中的一种复杂情况,尤其是在地质构造复杂、深度较大的区域。该研究由程敬义、温耀军等人在中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室进行,他们利用UDEC2D3.1数值模拟软件,针对新集二矿E1108工作面的具体地质条件,构建了走向与倾向两个分析模型,以深入理解大倾角双斜工作面的应力分布和围岩变形特性。
在数值模拟过程中,研究人员分别模拟了大倾角双斜工作面的大角度俯采和仰采状态,以及倾向大角度开采时的岩体移动规律。他们发现,与近水平或缓倾斜煤层相比,大倾角双斜工作面在俯采和仰采时表现出独特的应力分布和围岩破坏模式。具体表现为超前支承压力分布、采空区应力降低区、端头应力分布和上覆岩层的位移破断特征都有显著差异。
大倾角双斜工作面的俯采阶段,超前支承压力的分布可能更为集中且不均匀,这可能导致更高的岩层破裂风险。在仰采阶段,由于重力的影响,围岩变形可能更加严重,可能导致更大的应力集中和更广泛的应力降低区。此外,倾向大角度开采时,岩体的移动规律也会发生改变,可能引发复杂的应力再分配和结构破坏。
这些研究结果对于E1108工作面的回采实践具有重要的指导意义,也为其他类似条件下大倾角煤层的开采提供了科学依据。由于大倾角煤层的开采在深部和复杂地质构造地区的普遍性,此类研究对于提高开采安全性、优化设备配置、改进现场管理等方面具有重要意义。
关键词包括大倾角双斜工作面、数值模拟、围岩应力和岩层移动。这项研究的贡献在于填补了大倾角煤层开采研究领域的空白,特别是在大倾角双斜工作面的特殊性上,为今后的技术发展和理论研究提供了新的视角。未来的工作可以进一步探索不同地质条件、采煤方法和支护技术对大倾角双斜工作面的影响,以推动该领域的科技进步。
2020-05-15 上传
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