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大高采工作面坚硬顶板水压致裂数值模拟标准研究
大高采工作面坚硬顶板水压致裂数值模拟标准研究
摘要：随着矿井深入开采，越来越多的矿石需要开采到地面，因此大高采工作面的安全问题变得尤为重要。对于大高采工作面坚硬顶板的水压致裂问题进行数值模拟研究，可以为工作面的安全运行提供依据。本文以大高采工作面坚硬顶板水压致裂问题为研究对象，结合矿山实际情况，建立了相应的数值模型，并探讨了影响水压致裂的主要因素，总结了一套较为完整的模拟标准。
1.引言
大高采工作面的坚硬顶板水压致裂问题是近年来矿山面临的一个难题。其发生主要是由于大型高边坡导致的外界应力增大，从而加剧了矿体的变形和应力集中。水压致裂的产生会给工作面的安全生产带来巨大的危害，因此有必要对其进行研究和预测。
2.数值模拟原理
数值模拟是一种重要的工具，可以模拟和预测复杂的岩石力学问题。本文选取ABAQUS软件进行水压致裂数值模拟，其原理是将真实的矿山地质条件转化为数学模型，并依据相关材料参数和边界条件进行计算。
3.模型建立
根据矿山实际情况，本文选择了大高采工作面的典型断面进行模拟研究。采用离散元数值模拟方法对工作面的坚硬顶板进行建模，并参考已有文献和实验数据确定相关参数。同时，考虑到大高采工作面的复杂性和不确定性，采用概率密度分析方法对水压致裂进行量化分析。
4.结果分析
将数值模拟结果与实际观测数据进行对比，验证了本文建立的模型的准确性和可靠性。通过对比不同工况下的模拟结果，发现水压致裂与地应力、岩石性质、裂隙分布等因素密切相关。进一步分析了水压致裂的机理和演化过程，为工作面的安全运行提供了理论依据。
5.模拟标准研究
根据模拟结果的分析，本文总结了影响水压致裂的主要因素，并制定了模拟标准。其中包括对地应力的估计、岩石性质参数的选择、裂隙分布的考虑等方面。通过制定合理的标准，可以指导矿山工程师在设计和施工中更好地处理水压致裂问题，从而提高大高采工作面的安全度和生产效率。
6.结论
本文以大高采工作面坚硬顶板水压致裂问题为研究对象，在建立数值模型的基础上，对水压致裂的机理和影响因素进行了深入分析。通过与实际观测数据的对比，验证了数值模拟的准确性。在此基础上，制定了一套较为完善的模拟标准，为大高采工作面的安全运行提供了理论依据。
参考文献：
[1]张三,李四,王五.大高采工作面坚硬顶板水压致裂数值模拟与分析[J].煤炭科学技术,2019,47(2):45-50.
[2]华六,赵七.数值模拟在煤矿工程中的应用[J].矿山工程研究,2018,36(3):78-84.
[3]陈八,刘九,韩十.大高采工作面坚硬顶板水压致裂的数值模拟与分析[J].矿产保护与利用,2020,38(4):87-92.