厚煤层大采高采场上覆岩层运移规律数值模拟研究.docx

厚煤层大采高采场上覆岩层运移规律数值模拟研究
厚煤层大采高采场上覆岩层运移规律数值模拟研究
摘要：随着煤炭资源的逐渐枯竭，开展厚煤层的高效采掘成为矿业发展的必然趋势。然而，厚煤层的高采高挖掘会对上覆岩层产生较大影响，研究上覆岩层的运移规律对于保障矿井的安全运营至关重要。本文通过数值模拟方法，结合数学建模和计算机仿真技术，研究厚煤层大采高采场上覆岩层的运移规律，并提出相应的控制措施，为实际生产提供科学依据和理论指导。
关键词：厚煤层；大采高；上覆岩层；运移规律；数值模拟
引言：煤炭是全球最重要的能源资源之一，其开采和利用对于推动国民经济的发展具有重要意义。然而，传统的煤矿资源已经逐渐枯竭，矿井深度逐渐增加，厚煤层的开采成为解决能源需求的有效途径。但是，厚煤层的高采高挖掘会对上覆岩层产生巨大的挤压应力和变形，进而引发岩层突水、瓦斯爆炸等安全事故。
方法：本文采用数值模拟方法研究厚煤层大采高采场上覆岩层的运移规律。首先，建立煤体和上覆岩层的数学模型，考虑煤体和岩层的物理力学性质，包括弹性模量、泊松比、抗压强度等。然后，利用有限元分析软件进行计算模拟，通过对煤层采场进行挖掘矿压、煤和岩层的变形以及岩层的高低差等参数的模拟计算，得到上覆岩层的应力和变形情况。
结果与讨论：通过数值模拟分析，可以得到以下结论：首先，在厚煤层大采高采场中，上覆岩层的运移规律受到煤体下落的影响，上覆岩层会随着煤层的开采而发生应力变化和变形。其次，上覆岩层的运移规律与地质条件和岩层性质密切相关，岩层的强度、韧性及应力分布等因素对岩层运移有重要影响。
结论：通过数值模拟研究，可以更好地了解厚煤层大采高采场上覆岩层的运移规律，为保障矿井的安全运营提供科学依据和理论指导。在实际生产过程中，应采取相应的控制措施，如采取合理的采掘方式、支护方案和监测手段等，及时处理岩层运移引发的安全问题，保障矿井的安全生产。
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