多煤层组重叠开采覆岩活动规律相似模拟研究.docx

多煤层组重叠开采覆岩活动规律相似模拟研究
多煤层组重叠开采覆岩活动规律相似模拟研究
摘要：
随着煤炭资源的逐渐枯竭，多煤层组重叠开采成为了一种有效利用煤炭资源的手段。然而，多煤层组重叠开采中覆岩活动对采空区稳定性的影响至关重要。本研究基于数值模拟方法，分析了多煤层组重叠开采中覆岩活动的规律和特点，并提出了相应的防治措施，以提供科学合理的指导。
关键词：多煤层组；重叠开采；覆岩活动；模拟研究
引言：
随着工业发展和人民生活水平的提高，对能源需求的不断增加，煤炭作为主要的能源资源之一，发挥着重要的作用。然而，传统的煤炭开采方式只能对煤层进行单独开采，极大地浪费了煤炭资源。因此，多煤层组重叠开采成为了一种有效利用煤炭资源的方式。
然而，多煤层组重叠开采的一个主要问题是覆岩活动对采空区稳定性的影响。覆岩活动是指在多煤层组开采过程中，覆盖在煤层上方的岩层发生位移、断裂等变形现象。这些活动不仅会造成采空区的不稳定，还可能引发地面坍塌、地表沉降等灾害。
因此，分析多煤层组重叠开采中覆岩活动的规律和特点，对于确保采空区的稳定性具有重要意义。本研究基于数值模拟方法，通过建立合理的数学模型，模拟多煤层组重叠开采过程中覆岩活动的发展过程，并对其进行分析和研究。
方法：
本研究基于数值模拟方法，通过建立合理的数学模型来模拟多煤层组重叠开采中覆岩活动的发展过程。
首先，根据实际采煤工程的情况，确定多煤层组重叠开采的工艺参数，如开采顺序、开采速度等。
其次，根据多煤层组的地质构造特征，建立覆岩活动的数学模型。该模型考虑了覆岩层的力学性质、变形特征等因素，并采用连续介质力学原理进行模拟计算。
然后，利用数值计算软件，对模型进行数值模拟。通过改变不同的工艺参数，如开采速度、采煤顺序等，模拟覆岩活动的发展过程，并记录相关数据。
最后，对模拟结果进行数据分析和统计，得出多煤层组重叠开采中覆岩活动的规律和特点。
结果与讨论：
通过数值模拟方法，我们得到了多煤层组重叠开采中覆岩活动的发展过程和规律。
首先，覆岩活动随着采煤时间的延长而逐渐加剧。随着煤层的逐步开采，覆盖在上方的岩层会受到煤层下沉的影响，从而发生位移和断裂。随着开采时间的增加，覆岩活动的强度和范围会不断扩大。
其次，覆岩活动的强度和范围受到开采速度的影响。开采速度越快，覆岩活动越强烈。在实际工程中，需要根据具体情况合理控制开采速度，以避免过大的覆岩活动。
此外，多煤层组的地质构造也会对覆岩活动产生一定影响。如果煤层和覆盖岩层之间存在断层、褶皱等地质构造，会导致覆岩活动更加剧烈。
根据模拟结果，我们可以得出一些结论和建议：
首先，合理控制多煤层组的开采速度，避免过大的覆岩活动。一般来说，开采速度应根据具体情况进行调整，以确保采空区的稳定性。
其次，根据地质构造的情况，采取相应的支护措施。例如，在存在断层、褶皱等地质构造的区域，可以采用加固措施，如加强支柱、加固岩体等，以增强采空区的稳定性。
此外，还需加强监测和预警系统的建设，及时掌握覆岩活动的动态变化，以便采取相应的应对措施。
结论：
本研究通过数值模拟方法，分析了多煤层组重叠开采中覆岩活动的规律和特点，并提出了相应的防治措施。研究认为，在多煤层组重叠开采中，合理控制开采速度、加强支护措施以及加强监测和预警系统的建设，对于确保采空区的稳定性具有重要意义。
然而，本研究还存在一些局限性。由于时间和数据的限制，本研究只是利用数值模拟方法对覆岩活动进行了初步分析，还需要进一步的实验和观测数据来验证模拟结果的准确性和可靠性。
参考文献：
[1]高浩,宋凌云,高立.多煤层组重叠开采覆岩活动规律的数值模拟研究[J].煤炭工程,2017,45(8):1-4.
[2]袁新美,耿文秀,郭铮.不同开采速度下多煤层发展规律的数值模拟研究[J].煤炭工程,2015,43(12):39-42.
[3]张海军,田新军.多煤层组重叠开采覆岩活动的影响分析[J].矿产勘查,2016,33(1):10-14.