低位巨厚岩层破断规律及矿压显现研究

《低位巨厚岩层破断规律及矿压显现研究》是一篇关于煤矿开采过程中岩层破坏规律和矿压显现特征的学术论文。该论文针对煤矿开采中常见的高位岩层破坏问题，深入探讨了在特定地质条件下，低位巨厚岩层的破断机制及其对矿压的影响。通过理论分析、数值模拟和现场观测等多种手段，论文系统地揭示了岩层破断的内在规律，并为煤矿安全高效开采提供了科学依据。

论文首先介绍了研究背景和意义。随着煤矿开采深度的不断增加，岩层结构复杂性显著提高，尤其是在巨厚岩层区域，岩层的稳定性直接影响到矿井的安全性和生产效率。传统的矿压预测方法难以准确描述巨厚岩层的破坏过程，因此有必要对低位巨厚岩层的破断规律进行深入研究。论文指出，了解这些规律对于优化支护设计、预防矿压灾害具有重要意义。

在理论分析部分，论文构建了基于岩层力学特性的数学模型，考虑了岩层的弹性变形、塑性破坏以及断裂扩展等过程。通过对岩层应力分布和破坏模式的分析，论文提出了岩层破断的关键影响因素，包括岩层厚度、岩性参数、开采扰动等。同时，论文还引入了断裂力学的基本原理，用于解释岩层在不同应力状态下的破坏行为。

为了验证理论模型的准确性，论文采用了数值模拟的方法，利用有限元软件对岩层的破坏过程进行了仿真计算。模拟结果表明，岩层的破断过程受到多种因素的共同影响，其中岩层厚度和岩性参数是决定性因素。此外，模拟还揭示了岩层破断后对上覆岩层和采空区的压力分布变化，为矿压显现的预测提供了数据支持。

论文还结合实际工程案例，对低位巨厚岩层的矿压显现特征进行了分析。通过对多个煤矿工作面的观测数据进行整理和分析，论文发现，在巨厚岩层区域，矿压显现具有明显的周期性和阶段性。特别是在岩层破断发生后，矿压显现强度显著增加，且持续时间较长。这说明岩层的破坏不仅影响局部区域，还会对整个矿井的稳定性产生深远影响。

在研究结论部分，论文总结了低位巨厚岩层破断的主要规律，并提出了相应的矿压控制措施。论文指出，合理选择开采方式、优化支护结构、加强监测预警等措施可以有效缓解矿压带来的危害。此外，论文还建议在未来的研究中进一步结合人工智能技术，提高矿压预测的精度和实时性。

总体而言，《低位巨厚岩层破断规律及矿压显现研究》是一篇具有较高学术价值和实践意义的论文。它不仅丰富了煤矿岩层破坏理论体系，也为煤矿安全生产提供了重要的技术支持。通过该研究，相关领域的研究人员和工程技术人员能够更好地理解岩层破坏的机理，从而制定更加科学合理的开采方案。