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综放工作面区段煤柱合理宽度的数值模拟研究
标题：综放工作面区段煤柱合理宽度的数值模拟研究
摘要：
随着煤矿开采技术的发展，综放工作面的安全和高效开采成为矿山工作者的共同关注点。综放工作面的煤柱合理宽度研究对于安全开采具有重要意义。本文通过数值模拟方法，综合考虑地质条件、工作面采动影响、煤岩力学参数等因素，从工作面稳定性和资源利用率两个方面评估了煤柱合理宽度，并得出了相应的结论。
1.引言
随着煤矿开采规模越来越大，矿山工作面的稳定性问题日益凸显。煤柱作为矿山开采的剩余煤岩，其合理宽度的确定对于保证工作面的稳定和矿山的资源利用具有重要影响。本文旨在通过数值模拟研究，评估综放工作面区段煤柱合理宽度，从而为矿山的安全开采提供可靠依据。
2.数值模拟方法
本研究采用FLAC3D软件进行数值模拟，以典型矿区的地质条件和煤岩力学参数为基础建立模型。考虑到模型的误差和精度，在进行数值模拟前，对软件进行了验证和校准。模拟过程中，考虑到地质条件对工作面的影响、工作面采动对煤柱稳定性的影响，并结合煤岩的力学参数，对煤柱合理宽度进行评估。
3.工作面稳定性分析
通过数值模拟分析，研究了不同煤柱宽度下的工作面稳定性。模拟结果显示，在合理范围内增大煤柱宽度，可以显著提高工作面的稳定性。然而，当煤柱宽度过大时，工作面的稳定性反而会受到威胁，因为煤岩的自重和应力传递效果变差。综合考虑因素后，本研究给出了煤柱合理宽度的范围。
4.资源利用率评估
煤柱宽度的确定不仅要考虑工作面的稳定性，还要兼顾矿山资源的利用率。本研究采用了多个指标来评估煤柱宽度对资源利用率的影响，其中包括采煤率、回采率等指标。数值模拟结果表明，煤柱合理宽度的选择应该在保证工作面稳定性的前提下，尽可能提高资源利用率，以实现矿山的可持续发展。
5.结论与展望
本研究通过数值模拟方法，综合考虑地质条件、工作面采动影响、煤岩力学参数等因素，评估了综放工作面区段煤柱合理宽度。结果表明，根据工作面稳定性和资源利用率两方面的要求，煤柱合理宽度具有一定的区域性，不能盲目追求某个数值。未来的研究可以进一步优化数值模拟方法，结合实际生产情况，提出更精确的煤柱合理宽度评估方法。
参考文献：（zh-Hans-CN）
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