针对露天转地下开采边坡在双重应力作用下的稳定性问题,以某大型露天煤矿边坡北边帮为研究对象,借助数值模拟手段开展了不同工况下边坡在动态地下开采作用下的响应分析与稳定性评价。选取对矿区生产与安全影响较大的北边帮中部区域作为目标研究区,应用Midas Nx有限元软件,模拟边坡在井工开采前后、4#、9#煤工作面不同推进深度时的边坡动态响应。研究结果表明:采空区的存在会降低边坡的安全系数,并引起采空区覆岩的应力重分布,使上覆岩体产生变形破坏,影响边坡的稳定性,确定了采空区对边坡的影响程度与采空区的规模、位

基于FLAC3D数值模拟软件对复杂采空条件下的工作面开采进行模拟,分别模拟不同推进距离对工作面基本顶塑性破坏区及围岩支承压力分布的影响,得出了采动过程中直接顶初次垮落步距和基本顶初次来压步距;煤层顶板开始与上覆破坏岩层导通时的推进距离;工作面最易发生压架事故的位置。模拟结果表明,运用数值模拟方法,可以较为全面地揭示复杂采空区下基本顶塑性破坏特征及破坏范围,围岩支承压力分布特征,有利于选择、优化设计方案,根据上覆煤层的采空条件,合理布置下部煤层工作面的开采位置。

房式采空区煤柱留设状况复杂,房柱及隔离煤柱结构的失稳对下位煤层回采工作面造成严重影响,为掌握浅埋煤层房式采空区下开采的矿压显现特征,确保煤矿安全生产,以石圪台矿2~#、3~#煤层为工程背景,通过理论分析和数值模拟方法,揭示了2~#煤层6 m×8 m房柱和20 m隔离煤柱带的应力场分布特征以及下位回采工作面过房式采空区的围岩应力特征和塑性区演化规律。结果表明:在2~#煤层房式采空区6 m×8 m房柱失稳结构下,3~#煤层应力处于卸压状态,应力降低16%;3~#煤层在开采过程中,超前支承压力最大峰值