急倾斜煤层开采覆岩变形分析及其应用

急倾斜煤层开采覆岩变形分析及其应用1.引言随着我国煤炭资源的不断开采，越来越多的煤层被开采，其中包括一些倾斜的、复杂的煤层，对于这些煤层的开采存在许多技术难题。其中最大的难题之一就是煤层开采对地下和地

急倾斜煤层开采覆岩变形分析及其应用 1. 引言 随着我国煤炭资源的不断开采，越来越多的煤层被开采，其中包括 一些倾斜的、复杂的煤层，对于这些煤层的开采存在许多技术难题。其 中最大的难题之一就是煤层开采对地下和地表的影响，包括煤层覆岩的 变形以及上覆地层的塌陷。本文主要研究急倾斜煤层开采导致的覆岩变 形分析及其应用。 2. 急倾斜煤层开采及覆岩变形特征 急倾斜煤层的开采难度很大，主要表现为以下特点： 1 （）煤柱厚度不一，厚度大的煤柱受力大，易发生断裂破碎； 2 （）煤层中多裂隙和节理，易导致煤层变形和破坏； 3 （）覆岩厚度薄，地压力大，易发生覆岩剥离； 4 （）覆岩结构复杂，多为水平分层结构和倾斜分层结构； 5 （）采区上部为建筑工程、交通工程等，存在严格的限制条件。 煤层开采会引起覆岩变形，主要包括垂直位移、水平位移、变形量 和应力等。煤层开采对覆岩变形的影响主要表现在以下两个方面： 1 （）采空区的扩展会导致覆岩的垂直位移和水平位移； 2 （）采空区内部的煤柱断裂会导致覆岩的应力分布发生改变，进而 引起覆岩的变形。 3. 急倾斜煤层开采覆岩变形分析方法 急倾斜煤层开采覆岩变形分析主要采用数值模拟方法和理论分析方 法。数值模拟方法包括有限元法、边界元法和离散元法等，其中有限元 法应用最广泛。理论分析方法包括弹性力学分析、塑性力学分析、能量 原理等方法。