基于FLAC3D煤层底板扰动规律的数值模拟研究
2021-07-31田豪杰殷德耀
矿产与地质 2021年3期
田 磊,田豪杰,殷德耀
(1.河南省有色金属地质矿产局第二地质大队,河南 郑州 450016;2.河南省有色金属矿产探测工程技术研究中心,河南 郑州 450016;3.河南理工大学 资源环境学院,河南 焦作 454000 4.河南省有色金属地质矿产局第三地质大队,河南 郑州 450016)
0 引言
我国煤炭开采目前已经进入深部开采阶段,煤层底板突水事故层出不穷[1],严重影响着矿井的安全生产[2],成为制约我国煤炭资源开采的巨大障碍[3]。弱的底板岩性往往是巷道变形破坏的起始部位[4],大量的研究结果表明,底板破坏是造成突水事故发生的重要原因。无数国内外学者对底板突水机理进行了科学研究,模拟实验是研究煤层工作面导水机制的有效方式之一[5-8],近年来,我国学者对煤层底板扰动规律的研究取得了更大的进步,周扬[9]采用FLAC3D数值模拟软件,结合多元非线性回归分析理论,分析不同破坏因素对煤层底板破坏深度的影响程度。李春元[10]运用离散元软件分析了不同采深下扰动地板的应力变化和变化破坏行为,得到了深部开采底板的扰动破坏分区特征。李昂等[11]通过数值模拟分析,建立了底板岩体扰动破坏深度公式,为本次研究提供了科学指导。FLAC3D(Fast Lagrangian Analysis of Continua)是一款仿真计算软件,在工程领域方面应用广泛[15-17],通过综合运用混合-离散分区技术与拉格朗日算法,可以在很小内存空间里解决大范围的三维问题。FLAC3D数值模拟精度高,操作便捷,对煤层底板扰动规律的研究具有十分重要的意义。为了更好的研究煤层底板扰动规律,本文通过运用数值模拟的方法进行研究,探究煤层采动过程中的底板扰动规律。……
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