采动影响下岩溶陷落柱突水模拟分析
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更新于2024-09-04
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"采动下底板岩溶陷落柱突水数值模拟研究"
本文主要探讨了采动对底板岩溶陷落柱突水影响的研究,通过对理论分析和数值模拟的结合,深入理解这一煤矿安全生产中的重要问题。作者运用FLAC3D软件,基于葛亭煤矿的具体地质条件,分析了在不同采高和推进距离下,煤层及岩溶陷落柱周围应力场、位移场、渗流场和塑性破坏区的变化情况。
引言部分指出,我国煤矿的地质条件复杂,导致煤炭开采过程中的突水事故频发,对安全生产构成严重威胁。据统计,大量煤炭储量受到底板岩溶水的威胁,且矿井突水事故造成了重大的人员伤亡和经济损失。特别强调了在特殊地质构造如断层或陷落柱附近的突水风险较高。
在岩溶陷落柱突水事故的统计分析中,文章列举了华北煤田中岩溶陷落柱的广泛分布,尤其是在山西、河北等地的高密度现象。尽管大多数陷落柱不导水,但在强行通过时仍然可能发生突水事故,且这些事故通常具有隐蔽性、水量大、突发性强、损失严重等特点。
接下来,文章重点介绍了岩溶陷落柱的数值模拟方法。通过建立计算模型,研究了工作面采高和推进距离对煤层底板及岩溶陷落柱的影响。结果表明,随着采高增加,煤层底板和陷落柱上部的塑性破坏加重;当工作面接近或到达陷落柱上方时,底板的塑性破坏与陷落柱上部的破坏达到最大并连通,增加了突水的可能性。
该研究通过数值模拟揭示了采动对底板岩溶陷落柱稳定性的影响,为防止煤矿突水事故提供了科学依据,对于提高煤炭行业的安全生产水平具有重要意义。未来的工作可能需要进一步研究如何有效预测和预防这类突水事故,以及开发更安全的开采技术。
2020-05-14 上传
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2020-05-06 上传
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