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煤层底板破坏规律及破坏深度研究的中期报告
摘要：
煤层底板破坏是煤矿工程中不可避免的问题，为了探究煤层底板破坏规律并预测破坏深度，本研究对某煤矿进行了实地观测和数值模拟，并得出了初步结论。
通过现场观测，发现煤层底部存在不同程度的抬升和破碎，同时还存在区域性的岩溶现象。基于现场数据，采用FLAC3D软件进行了数值模拟，模拟结果表明，煤层底部破坏主要存在三种模式：隆起、断裂和塌陷，不同的应力状态和地质条件会影响煤层底板破坏模式的产生。根据建立的数值模型，进一步探究了不同地质条件下煤层底板破坏深度的变化规律，发现破坏深度与地应力、煤层倾角、水位等因素密切相关。
本研究为煤层底板破坏机理研究和预测提供了一定的理论基础和实践指导。但由于实地调查和数值模拟的局限性，研究结果需要在更广泛的煤田中得到验证和完善。
关键词：煤层底板；破坏模式；破坏深度；数值模拟。
Abstract:
Thefailureofcoalseamfloorisaninevitableproblemincoalmineengineering.Inordertoexplorethefailuremechanismofcoalseamfloorandpredictthefailuredepth,thisstudyconductedfieldobservationsandnumericalsimulationsinacoalmineandmadepreliminaryconclusions.
Throughfieldobservations,itwasfoundthatthereweredifferentdegreesofupliftandfragmentationatthebottomofthecoalseam,andtherewerealsoregionalkarstphenomena.Basedonthefielddata,FLAC3Dsoftwarewasusedfornumericalsimulation.Thesimulationresultsshowedthattherewerethreemainmodesoffailureatthebottomofthecoalseam:uplift,fracture,andcollapse,anddifferentstressstatesandgeologicalconditionswouldaffecttheoccurrenceofthefailuremode.Accordingtotheestablishednumericalmodel,thechangingruleofthefailuredepthofcoalseamfloorunderdifferentgeologicalconditionswasfurtherexplored,anditwasfoundthatthefailuredepthwascloselyrelatedtothegeostress,coalseamdipangle,waterlevelandotherfactors.
Thisstudyprovidesatheoreticalbasisandpracticalguidanceforthestudyandpredictionofthemechanismofcoalseamfloorfailure.However,duetothelimitationsoffieldinvestigationsandnumericalsimulations,theresearchresultsneedtobeverifiedandimprovedinawiderrangeofcoalfields.
Keywords:coalseamfloor;failuremode;failuredepth;numericalsimulation.