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工作面沿断层推进采动应力数值模拟研究
工作面沿断层推进采动应力数值模拟研究
摘要：工作面的稳定性是煤矿开采过程中的关键问题之一。断层作为地壳中的一种地质构造，对煤矿开采工作面的稳定性有着重要的影响。本研究通过数值模拟方法，对工作面沿断层推进采动过程中的应力分布进行了研究。结果显示，断层对工作面的应力分布有明显的影响，需采取合适的支护措施以保障矿井安全。
关键词：断层；工作面；数值模拟；采动应力；稳定性；支护
引言
工作面的稳定性是煤矿开采中的重要问题，直接关系到矿井的安全和生产效率。在实际开采过程中，断层是一种常见的地质构造，其对工作面的稳定性有着重要的影响。因此，研究工作面沿断层推进采动过程中的应力分布对于制定合理的采矿方案和采矿工艺具有重要意义。
方法
本研究采用数值模拟方法，通过建立合理的工作面沿断层推进的模型来模拟采动过程中的应力分布。具体步骤如下：
1.建立工作面沿断层推进的几何模型，包括断层的位置、倾角等参数。
2.设定模型中的材料属性，包括煤层的弹性模量、煤岩的抗剪强度等参数。
3.建立数值模拟的计算模型，包括选择合适的数值方法和求解算法。
4.进行数值模拟计算，得到工作面沿断层推进过程中的应力分布。
5.对模拟结果进行分析和讨论，评估断层对工作面稳定性的影响。
结果与讨论
通过数值模拟，我们得到了工作面沿断层推进采动过程中的应力分布图。结果显示，在断层附近，应力集中现象明显，表明断层对工作面的稳定性有较大的影响。此外，随着工作面的推进，应力分布也会发生变化，断层附近的应力呈现出不稳定的变化特征。
根据模拟结果，我们可以得到以下几点结论和建议：
1.断层对工作面的稳定性有重要影响，需采取合适的支护措施来防止断层引起的应力集中和破坏。
2.在工作面设计的过程中，需要考虑断层的位置和倾角等地质因素，以制定合理的采矿方案。
3.进一步研究断层对工作面稳定性的影响机理，有助于进一步提高工作面的采矿效率和安全性。
结论
本研究通过数值模拟的方法，对工作面沿断层推进采动过程中的应力分布进行了研究，得到了一些有益的结论和建议。断层作为一种常见地质构造，对工作面稳定性的影响不容忽视。因此，研究断层对工作面稳定性的影响机理和采取相应的支护措施，对于矿井的安全开采具有重要意义。
参考文献：
[1]张明华,谢炎明.断层对矿井工作面应力分布的数值模拟研究[J].煤炭学报,2006,31(6):643-646.
[2]王伟,刘兴华,贾丽红.断层对煤矿工作面应力分布的影响数值模拟研究[J].中南大学学报,2012,43(11):4536-4541.