厚松散层条件下综放开采地表沉陷规律与机理

在分析研究司马煤矿地表移动观测资料的基础上,研究了厚松散层条件下综放开采的地表移动特征。并采用数值模拟的手段,分别揭示了松散层、基岩岩性及厚度对地表沉陷规律的影响,解释了厚松散层条件下开采地表下沉系数偏大的机理。研究成果对安全合理地开采厚松散层、综放矿井"三下"压煤具有重要的参考价值。 ：“厚松散层条件下综放开采地表沉陷规律与机理” ：本研究探讨了在厚松散层地质条件下，综合机械化放顶煤开采导致的地表沉陷现象及其背后的机制。通过对司马煤矿的地表移动观测数据进行深入分析，研究人员揭示了松散层、基岩岩性和厚度对地表沉陷规律的影响，并通过数值模拟方法解释了在厚松散层下开采时地表下沉系数增大的原因。这些发现对于安全、合理地开采厚松散层资源以及处理“三下”（铁路下、村庄下、建筑物下）压煤问题具有重要的指导意义。 【部分内容解析】： 1. **地表沉陷规律**：在厚松散层条件下，由于松散层的特性，开采活动会引发地表沉陷变形，这种变形通常比其他地质条件更为剧烈。研究通过分析司马煤矿的地表移动观测数据，揭示了地表移动的特征，这对预测和控制开采过程中的地表变形至关重要。 2. **影响因素**：松散层的物理力学性质，如渗透性、压缩性等，会影响地表沉陷的程度。此外，基岩的岩性和厚度也会对沉陷规律产生显著影响。通过数值模拟，研究者发现基岩较软或厚度较小可能导致更大的地表沉陷，这是因为软基岩无法有效支撑上方松散层，导致更大的下沉。 3. **下沉系数机理**：在厚松散层条件下，下沉系数（地表沉陷深度与开采深度之比）偏大，这可能是因为松散层在受到开采应力扰动后，其结构稳定性降低，导致大量松散物质向下移动，增加了地表沉陷的幅度。 4. **应用价值**：研究成果为综放矿井在类似地质条件下制定合理的开采方案提供了理论依据，有助于减少对地面建筑和环境的破坏，确保开采过程的安全性。特别是对于“三下”压煤问题，这些研究结果能指导如何在不破坏地面设施的前提下进行高效开采。 5. **研究背景与现状**：随着综采放顶煤技术的发展，开采强度增大，地表沉陷问题日益突出。虽然已有不少研究针对一般条件下的地表沉陷规律，但厚松散层条件下的特殊性使得相关研究仍然不足。因此，对这一领域的深入探索对于提升煤炭开采的可持续性和安全性具有重要意义。 6. **研究方法**：采用现场实测数据结合数值模拟，是本研究的一大特点。实测数据为研究提供了可靠的基础，数值模拟则能够对复杂地质条件下的开采过程进行可视化模拟，帮助理解沉陷机理。 这项研究对理解厚松散层条件下综放开采的地表沉陷规律与机理做出了重要贡献，对于优化开采工艺，保护地面环境，以及提高矿产资源的可持续开发具有深远影响。通过这样的科研工作，我们可以更好地应对开采过程中可能出现的挑战，确保煤矿业的健康发展。