复采工作面通过条带式残采区覆岩稳定性特征研究 论文

研究的主要内容是条带式残采区复采工作面在通过覆岩时的稳定性特征，具体以西河煤矿的#煤层条带式残采区为工程背景进行探讨。为制定出合理的复采开采方式，研究者采用三维相似模拟和数值模拟相结合的方法，对覆岩运移变形特征和稳定性演化规律进行了深入研究。在研究的过程中，模拟结果显示，当复采工作面与条带式残采区的斜交角度超过30度时，采场前方覆岩破坏会形成独立的剪切破坏区域和拉伸破坏区域，变化特征呈现明显的独立性。这种情况下，工作面前方的煤柱和顶板对上方覆岩层起到了有效的支撑作用。值得注意的是，在旧采残煤复采过程中，顶板垮落主要以分段、分步、局部零星的多次垮落方式为主，整个工作面的矿压显现并不会非常强烈。这一研究结果对于确定复采工作面通过条带式残采区时的合理开采方式具有重要意义。根据研究成果表明，当工作面与巷道呈夹角布置时，复采工作面可以较为安全且有效地通过条带式残采区。这也意味着，通过科学的布置和合理的开采方法，可以有效控制顶板垮落和覆岩稳定性问题，从而保障矿山安全生产。文章还提到了条带式残采区和复采工作面两个核心概念。条带式残采区指的是在煤炭开采后，由于各种原因（如技术或经济条件限制）而未完全采尽的区域。这些区域经过初次开采后，留下了煤柱和采空区，因此在进行复采时，覆岩的稳定性控制成为了一个关键的技术难题。复采工作面则是指在已经开采过的煤层中再次进行开采工作面布置，目的是尽可能回收剩余的煤炭资源。斜交角度是复采过程中一个不可忽视的因素。在本研究中，斜交角度指的是工作面与残采区的相对角度。由于残采区上方的覆岩经过初次采动后已经发生了变化，不同的斜交角度对覆岩的稳定性有着不同的影响。当斜交角度较大时，覆岩破坏形成的剪切破坏区域和拉伸破坏区域相互独立，提供了研究覆岩稳定性特征的新视角。关键词“顶板垮落”涉及到的是覆岩在开采过程中的一种现象，指的是矿井顶板岩层在内部应力作用或外界扰动的影响下突然发生断裂、破碎，继而大面积塌落的过程。顶板垮落是矿山开采中比较常见但又极具危险性的事故类型之一，它的发生往往会导致严重的安全事故。因此，在复采过程中，如何有效控制顶板垮落，确保矿井的安全生产，成为了一个重要课题。关键词“稳定性”涉及的是复采工作面及覆岩层在开采过程中的整体稳定状态。稳定性不仅关乎到开采作业的顺利进行，也直接关系到矿井安全和生产效率。在复采过程中，若能维持覆岩层的稳定性，就可以避免许多可能的安全事故，同时提高煤炭资源的回收率。通过对复采工作面通过条带式残采区覆岩稳定性特征的研究，不仅可以提高资源的回收率，还能够显著降低开采过程中的安全隐患，为矿山企业的可持续发展提供科学的理论支撑和技术指导。同时，相关研究成果也为矿业工程的理论研究和实践应用提供了新的思路和方法。