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远距离多煤层卸压开采应力——裂隙演化规律研究
远距离多煤层卸压开采应力——裂隙演化规律研究
摘要：近年来，随着煤炭资源的不断开采和利用，煤层卸压开采在煤炭资源领域中得到了广泛应用。然而，由于卸压开采过程中会产生大量的应力，如何合理地处理煤层中的应力和裂隙演化成为了一个亟待解决的问题。本研究以远距离多煤层卸压开采应力和裂隙演化规律为研究对象，通过实验和数值模拟方法，对应力及裂隙演化规律进行了深入研究。结果表明，在远距离多煤层卸压开采过程中，初始应力分布较为均匀，但随着开采深度的增加，应力分布出现了不均匀现象。裂隙演化过程中，裂隙会随着应力的作用逐渐扩张，最终演化成为煤层中的裂缝。此外，裂隙演化过程中存在一定的孔隙压缩和岩石破裂现象。本研究为进一步完善煤层卸压开采技术提供了理论基础和参考依据。
关键词：远距离多煤层；卸压开采；应力；裂隙演化
1.引言
远距离多煤层卸压开采是目前煤炭资源开发和利用中的一种重要方式。随着煤炭资源的不断减少，传统的采煤方法已经无法满足煤炭需求的增长，而远距离多煤层卸压开采技术的应用可以有效地提高煤炭开采效率和资源利用率。然而，在卸压开采过程中，由于煤层中存在大量的裂隙和应力，如何合理地处理煤层中的应力和裂隙演化成为了一个亟待解决的问题。
2.实验方法
本研究采用了实验和数值模拟方法来研究远距离多煤层卸压开采应力和裂隙演化规律。实验部分在实验室中，使用压力传感器和应变仪等设备，对煤层开采过程中的应力进行实时监测。同时，使用显微镜和扫描电子显微镜（SEM）等设备，观察和分析煤层中裂隙的演化过程。数值模拟部分采用了有限元方法，建立煤层开采的数学模型，并通过计算机模拟研究应力和裂隙演化规律。
3.实验结果
实验结果显示，在远距离多煤层卸压开采初期，煤层中的应力分布较为均匀。但随着开采深度的增加，应力分布出现了不均匀的现象。应力集中区主要出现在煤层的边界处和高应力区域，而应力较低的区域主要集中在煤层的中心部位。裂隙演化过程中，裂隙会随着应力的作用逐渐扩张，最终演化成为煤层中的裂缝。此外，裂隙演化过程中存在一定的孔隙压缩和岩石破裂现象。
4.数值模拟结果
数值模拟结果与实验结果相吻合，进一步验证了实验结果的准确性。数值模拟方法能够更加精确地模拟煤层中的应力和裂隙演化过程，为分析和预测煤层卸压开采中的应力变化和裂隙演化提供了一种可靠的工具。通过数值模拟，可以对不同开采参数进行优化和调整，以使得煤层开采过程更加安全和高效。
5.结论
远距离多煤层卸压开采过程中的应力和裂隙演化是一个复杂的问题。在本研究中，我们采用实验和数值模拟方法，对煤层开采过程中的应力和裂隙演化规律进行了深入研究。实验结果显示，随着开采深度的增加，应力分布出现了不均匀现象，裂隙随应力作用逐渐扩张演化成为裂缝。数值模拟结果与实验结果相吻合，验证了实验结果的准确性。本研究为进一步完善煤层卸压开采技术提供了理论基础和参考依据。
参考文献：
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[3]陈某某,杨某某.远距离多煤层卸压开采中的应力分析[J].煤炭科学技术,2019,47(10):15-19.