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综放采场覆岩破裂与超前支承压力规律模拟研究
综放采场覆岩破裂与超前支承压力规律模拟研究
摘要：
综放采场是一种高效率、高产能的煤炭开采方法，但其面临着严峻的覆岩破裂以及超前支承压力的问题。本论文通过模拟研究的方法，探讨了综放采场中覆岩破裂与超前支承压力的规律，并为实际生产提供了理论依据。通过对现有综放采场的调研，建立了相应的数值模型，并通过有限元分析和数值模拟的方法，模拟了综放采场中覆岩破裂与支承压力的变化规律。研究表明，综放采场中的覆岩破裂主要集中在两个时期，即围岩极限变形期和围岩破裂期，并且在采动面周围区域有明显的压力集中现象。超前支承压力的变化规律主要受到采场布局、围岩力学性质和支承方式等因素的影响，支撑结构的设置和超前支承的运用可以有效地减小煤炭开采过程中的覆岩破裂和支承压力。
关键词：综放采场、覆岩破裂、超前支承压力、数值模拟
1.引言
综放采场是一种采用综合开采方法的煤炭开采工艺，具有高效率、高产能、低成本等优势。然而，在综放采场中，覆岩破裂和超前支承压力是影响生产安全和经济效益的关键因素。因此，研究综放采场中的覆岩破裂和超前支承压力规律具有重要的理论和实际意义。
2.研究方法
2.1综放采场调研
通过对现有综放采场的调研，了解采场的结构、布局和围岩等情况，为模拟研究提供参考。
2.2数值模型建立
根据综放采场的实际情况，建立相应的数值模型，并确定模型的边界和约束条件。
2.3有限元分析与数值模拟
利用有限元分析和数值模拟的方法，模拟综放采场中的覆岩破裂和超前支承压力的变化规律。通过改变模型参数，分析不同因素对覆岩破裂和支承压力的影响。
3.结果与讨论
通过模拟研究，得到了以下结果和讨论：
3.1覆岩破裂规律
综放采场中的覆岩破裂主要集中在围岩极限变形期和围岩破裂期。在采动面周围区域，覆岩会发生断裂和滑移，形成明显的裂缝和塌陷。
3.2超前支承压力规律
超前支承压力的变化规律主要受到采场布局、围岩力学性质和支承方式等因素的影响。当采场布局合理、支撑结构设置合理时，超前支承压力可以得到有效控制。
4.结论
本论文通过模拟研究的方法，探讨了综放采场中覆岩破裂与超前支承压力的规律。研究结果表明，综放采场中的覆岩破裂主要集中在围岩极限变形期和围岩破裂期，并且在采动面周围区域有明显的压力集中现象。超前支承压力的变化规律主要受到采场布局、围岩力学性质和支承方式等因素的影响。支撑结构的设置和超前支承的运用可以有效地减小煤炭开采过程中的覆岩破裂和支承压力。
参考文献：
[1]孙XX，刘XX，王XX.综放采场覆岩破裂与超前支承压力规律模拟研究[J].煤炭科学与技术，2021，XX（X）：XX-XX.
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