复合煤岩结构体冲击倾向性数值模拟：揭示关键参数影响

本文主要探讨了组合煤岩结构体的冲击倾向性演化及其数值模拟方法。传统上，仅依赖煤层或顶板岩层的特性来判断冲击倾向性可能低估了实际情况，因为组合结构体的复杂性对冲击地压行为有显著影响。研究者利用RFPA2D模拟软件进行了一系列实验，该软件允许模拟不同参数下的冲击倾向性，包括高度比、顶板强度、厚度、均匀性和接触面角度。 实验结果显示，组合煤岩结构体的冲击倾向性显著高于单一煤层或岩层的测试值，这更符合实际地层中的动态特性。随着顶板的强度、厚度和均匀性的增加，组合结构体的冲击风险也随之增强。具体来说，更强的顶板支持能够减小冲击事件的可能性，而顶板厚度增加则意味着更大的潜在能量积累。此外，接触面角度的变化也对冲击性能产生影响：当接触面角度增大时，单轴抗压强度下降，表明在冲击过程中，结构体更容易发生塑性变形，峰后阶段的破坏更加明显。 在接触面角度固定的情况下，顶板岩体强度的提高，有助于减缓冲击破坏过程中的能量释放，即声发射累计释放能量减弱。这说明合理的顶板管理对于减少冲击地压风险具有重要意义。通过数值模拟，研究人员可以预测和评估不同条件下组合煤岩结构体的冲击倾向性，从而为冲击地压的监测预报提供科学依据，指导矿井的安全管理和灾害预防措施的制定。 总结起来，这篇论文的核心贡献在于提供了组合煤岩结构体冲击倾向性演变的定量分析方法，强调了考虑整体结构复杂性在冲击地压预测中的重要性，并为冲击地压的数值模拟技术提供了新的研究视角。这对于保障煤矿开采过程中的安全性具有实际价值。