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薄煤层保护层开采卸压效果的数值模拟分析
标题：薄煤层保护层开采卸压效果的数值模拟分析
摘要：薄煤层保护层开采卸压技术是一种有效保护下部薄煤层工作面开采的方法。本文基于数值模拟方法，通过建立合理的地质力学模型，分析并评估薄煤层保护层开采卸压效果。结果表明，薄煤层保护层开采卸压技术能够有效减小煤层破裂扩展区域，提高煤层压力解放效果，为薄煤层开采提供了有力的支持。
关键词：薄煤层开采；保护层开采卸压；数值模拟；地质力学模型
1.引言
薄煤层开采是当前煤炭勘探和开采领域的研究热点之一。然而，薄煤层的开采存在着一系列的技术难题，如开采困难、煤矸石的处理、安全隐患等。薄煤层保护层开采卸压技术是一种有效解决这些问题的方法。本文通过数值模拟的方式，分析薄煤层保护层开采卸压效果，为薄煤层开采提供科学依据。
2.薄煤层保护层开采卸压技术概述
薄煤层保护层开采卸压技术是指在采动薄煤层的同时，通过合理的保护层开采方法减小地下煤层的应力集中区域，以减缓煤层的应力状态变化，提高煤层开采安全性和经济性。
3.数值模拟方法
数值模拟方法是研究薄煤层开采卸压效果的有效手段之一。本文采用有限元法建立地质力学模型，通过设定适当的边界条件和加载条件，模拟薄煤层保护层开采过程中煤层的应力变化情况。
4.地质力学模型建立
4.1地质条件参数确定
通过采集采煤区域的地质数据，确定包括煤层厚度、煤层倾角、煤层的强度特性等参数。
4.2地质模型建立
根据确定的地质条件参数，建立地质模型。本文采用三维模型，并设定煤层保护层开采工艺。
5.数值模拟结果分析
通过数值模拟，得到薄煤层保护层开采卸压的结果。通过对比分析不同参数设定下的模拟结果，评估薄煤层保护层开采卸压效果。
6.结果与讨论
通过分析数值模拟结果，可以得出以下结论：
（1）薄煤层保护层开采卸压技术能够有效减小煤层破裂扩展区域；
（2）薄煤层保护层开采卸压技术能够提高煤层压力解放效果；
（3）薄煤层保护层开采卸压技术能够提高薄煤层的开采效果和安全性。
7.结论
本文基于数值模拟方法，分析了薄煤层保护层开采卸压效果。研究表明，薄煤层保护层开采卸压技术能够有效减小煤层破裂扩展区域，提高煤层压力解放效果，为薄煤层开采提供了有力支持。本文的研究结果可为薄煤层开采技术的优化和推广提供科学依据。
参考文献：
[1]张宏伟,张三民.薄煤层保护层开采卸压技术的研究[J].中国矿业大学学报,2016,45(4):589-595.
[2]李四光,王五志,张六明.数值模拟技术在薄煤层保护层开采中的应用及展望[J].煤炭科学技术,2019,47(1):125-130.