煤柱宽度对地表沉陷影响的数值模拟分析

"条采面充填体宽度对地表沉陷影响分析探讨" 在煤炭开采过程中，地表沉陷是一个重要的环境和安全问题，尤其在采用条带开采工艺时，煤柱的设置及其参数选择至关重要。条采工作面是指按照一定宽度的条带依次开采煤炭，煤柱作为间隔，用于支撑周围岩层，防止过早垮落。煤柱的宽度直接关系到地表的稳定性，过大或过小都可能导致地表沉陷问题加剧。 刘月文的研究以同煤集团同发东周窑煤业有限公司的16E108工作面为实例，利用数值模拟方法探讨了煤柱宽度对地表沉陷的具体影响。在研究中，设置了三个不同的煤柱宽度方案，分别为8米、10米和12米，通过对每个方案下地表的竖直运移量、地表倾斜、水平变形（绝对值）以及地表曲率等关键参数的模拟分析，揭示了煤柱宽度与地表变形之间的关系。 研究表明，随着充填条带宽度的增加，地表的负面效应呈现减弱趋势。具体表现为地表竖直下沉量减少，这意味着更宽的煤柱可以更有效地支撑上覆岩层，减少由于开采引起的地表垂直位移。同时，水平变形的绝对值也减小，表明地表的水平位移控制得到改善。此外，地表倾斜和曲率的降低意味着地表变形的均匀性提高，减少了地表不均匀沉陷带来的风险。 这一研究成果对于合理设定条采工作面的煤柱宽度具有重要的实践指导意义。在实际操作中，可以通过优化煤柱宽度来控制地表沉陷，减小对生态环境和地面建筑的影响，提高矿井的安全性和经济效益。同时，数值模拟作为一种有效的工具，能够为矿产资源开发提供科学依据，帮助决策者制定更合理的开采策略。 刘月文的研究强调了煤柱宽度在控制条采工作面地表沉陷中的关键作用，并提供了选择煤柱参数的重要参考。通过深入理解这一现象，煤矿企业可以更好地平衡开采效率与环境保护之间的关系，实现可持续的煤炭开采。