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8.5m大采高工作面矿压显现规律数值模拟研究
标题：8.5m大采高工作面矿压显现规律数值模拟研究
摘要：本文通过数值模拟方法研究了8.5m大采高工作面的煤矿压力分布规律。首先，介绍了大采高工作面的特点和挑战，以及目前在这方面的研究现状。然后，详细阐述了数值模拟方法的原理和流程。接下来，根据实际煤矿的参数和条件，建立了一个合适的模型。最后，通过多次模拟计算，得出了8.5m大采高工作面的矿压分布规律，并分析了影响矿压的各种因素。结果表明，在大采高条件下，矿压呈现出明显的非线性分布，尤其是在采煤工作面的上部和下部。此外，巷道支护对矿压分布起着重要的控制作用。本文的研究结果对于制定科学的采煤方案和规范支护设计具有重要的指导意义。
关键词：8.5m大采高工作面；矿压；数值模拟；分布规律；巷道支护
引言
随着煤矿深度的逐渐增加，大采高工作面成为了提高煤矿生产能力的一种常见方式。然而，与传统的采煤方式相比，大采高工作面面临着更加严峻的安全和生产困难。在大采高条件下，煤矿的岩层顶板变形、断裂和破坏都会导致矿压的产生和释放，给煤矿的开采带来一系列的问题。因此，研究大采高工作面的矿压分布规律对于保障煤矿的安全生产具有重要意义。
方法
数值模拟是研究煤矿矿压分布规律的一种有效手段。本研究采用有限元方法进行数值模拟，通过构建合适的模型和设定相关参数，可以模拟出大采高工作面的矿压分布情况。具体步骤包括：确定煤层的地质条件和采煤工艺参数、建立三维模型、设定边界条件和加载条件、进行模拟计算以及结果分析。
结果与讨论
通过多次模拟计算，得出了8.5m大采高工作面的矿压分布规律。结果显示，矿压分布呈现出非线性的特点，尤其是在采煤工作面的上部和下部。具体表现为工作面上部的矿压较大，随着深度的增加逐渐减小，而工作面下部的矿压则呈现相反的趋势。这种非线性分布的原因主要是由于地层的差异、煤体的变形和破裂等因素综合作用所致。
此外，巷道支护对矿压分布起着重要的控制作用。模拟结果表明，合理的巷道支护设计可以有效减缓矿压的传递和释放，从而提高采煤工作面的稳定性和安全性。因此，在进行大采高矿井设计和巷道支护方案制定时，需要充分考虑矿压分布规律和巷道支护的相互关系。
结论
本文通过数值模拟方法研究了8.5m大采高工作面的矿压分布规律。研究结果表明，在大采高条件下，矿压呈现出明显的非线性分布。合理的巷道支护设计可以有效控制矿压的传递和释放，提高采煤工作面的稳定性和安全性。这对于制定科学的采煤方案和规范支护设计具有重要的指导意义。
虽然本文对于大采高工作面的矿压规律进行了数值模拟研究，但仍然存在一些局限性。未来的研究可以进一步探讨矿压规律的影响因素和变化趋势，以及开展实际采煤工作面的现场观测和监测。通过综合分析数值模拟结果和实际观测数据，可以更加准确地理解和预测大采高工作面的矿压行为，为煤矿的安全生产提供可靠的依据。
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