陕北典型地质条件下煤炭开采方法的数值模拟研究

摘要

针对我国西部地区水资源匮乏、生态环境脆弱的现状,基于厚松散表土层及浅埋煤层这一陕北典型地质条件,运用有限元数值软件FLAC3D,分析了凉水井煤矿4-2煤层条带开采及长壁开采的覆岩运移和应力演化特征.研究表明:条带开采中,采空区的应力分布状态呈现出周期性的拱形分布,覆岩存在多个窄条带煤柱进行支承,各支承点的应力分布与长壁开采要小很多,其最大垂向应力在6.48～8.5 MPa之间,仅仅为长壁开采的32.4％ ～40.1％;走向长壁的地表下沉量是条带开采最大下沉量的6.428倍;通过对采12 m留8m、采10 m留10 m、采20 m留10m3种不同条带开采参数方式下的经济、安全及环保因素比对,凉水井煤矿运用采12 m留8 m的条带开采参数最为合适,为凉水井煤矿及类似矿井开展绿色可持续开采提供借鉴.