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《急倾斜煤层走向综采覆岩破坏特性及移动规律研究》是一篇关于煤矿开采过程中覆岩破坏特性和移动规律的学术论文。该论文针对急倾斜煤层条件下,采用走向综采方式进行开采时,覆岩结构的变化及其对矿井安全和生产的影响进行了深入的研究。通过对覆岩破坏机理的分析,论文旨在为急倾斜煤层的安全高效开采提供理论依据和技术支持。
急倾斜煤层是指煤层倾角大于45度的煤层,这类煤层在开采过程中由于地质构造复杂、地应力分布不均以及开采方式特殊,容易导致覆岩结构发生较大变形甚至破坏。因此,研究急倾斜煤层开采过程中的覆岩破坏特性及移动规律对于保障矿井安全、提高煤炭资源回收率具有重要意义。
论文首先介绍了急倾斜煤层的基本地质特征,包括煤层倾角、地质构造、岩性组成等,并结合国内外相关研究成果,分析了急倾斜煤层开采过程中覆岩破坏的主要影响因素。这些因素主要包括煤层倾角、开采深度、开采宽度、顶底板岩性以及开采方法等。通过对这些因素的综合分析,论文指出急倾斜煤层在开采过程中,覆岩破坏主要表现为顶板下沉、底板隆起、裂隙发育以及岩层断裂等现象。
在研究方法方面,论文采用了数值模拟与现场实测相结合的方法。通过建立三维地质力学模型,利用有限元软件对急倾斜煤层开采过程中的覆岩应力场、位移场和破坏区进行模拟分析。同时,结合实际矿井的监测数据,验证了数值模拟结果的准确性。这种多方法融合的研究手段,提高了研究成果的可靠性和实用性。
论文重点探讨了急倾斜煤层走向综采过程中覆岩破坏的时空演化规律。研究表明,在走向综采过程中,随着工作面的推进,覆岩破坏呈现出明显的阶段性特征。初期阶段,覆岩主要表现为局部裂隙扩展;中期阶段,裂隙逐渐连通形成破坏带;后期阶段,破坏带进一步扩大,可能导致顶板塌陷或底板破坏。此外,论文还发现覆岩破坏的范围与开采宽度密切相关,开采宽度越大,破坏范围越广。
在分析覆岩破坏特性的同时,论文还研究了覆岩移动规律对矿井安全的影响。例如,覆岩下沉可能导致巷道变形、支护结构失效,甚至引发矿井灾害;而裂隙发育可能造成地下水渗漏、瓦斯积聚等问题。因此,论文提出了一系列针对性的防治措施,如优化开采参数、加强支护设计、实施实时监测等,以降低覆岩破坏带来的风险。
此外,论文还对急倾斜煤层走向综采技术的应用前景进行了展望。随着煤矿开采向深部发展,急倾斜煤层的开采需求不断增加。然而,由于其特殊的地质条件,传统开采方法难以满足高效安全的要求。因此,论文建议进一步加强对急倾斜煤层开采技术的研究,推动智能化、自动化开采技术的发展,以提高煤炭资源的利用率和矿井的安全水平。
总体而言,《急倾斜煤层走向综采覆岩破坏特性及移动规律研究》是一篇具有重要理论价值和实践意义的学术论文。它不仅系统地分析了急倾斜煤层开采过程中覆岩破坏的机理和规律,还提出了切实可行的防治措施,为今后类似矿区的开采提供了科学依据和技术支持。同时,论文的研究成果也为煤矿工程领域的科技进步和安全生产做出了积极贡献。
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