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辛置煤矿回采巷道底鼓治理数值模拟研究
摘要：底鼓是煤矿回采过程中常见的一种地质灾害形式，给矿井运营和人员安全带来了严重的威胁。本论文通过数值模拟的方法研究了辛置煤矿回采巷道底鼓的形成机理和治理方法。通过仿真模拟分析，探讨了不同支护措施对底鼓的影响，以及不同参数变化对底鼓治理效果的影响。通过研究，得出了一套高效的底鼓治理方案，为辛置煤矿的底鼓治理工作提供了科学依据。
1. 引言
底鼓是指煤矿回采巷道底部出现的大面积下沉和塌陷的现象，是矿井开采过程中常见的地质灾害。底鼓的发生会导致巷道严重变形甚至塌陷，对矿井的正常生产和人员的安全构成严重威胁。因此，研究底鼓的形成机理和治理方法对于提高矿井生产安全具有重要意义。
2. 底鼓形成机理
底鼓的形成是由于回采巷道顶板受到采动力的作用和煤层倾角的影响，产生了巨大的压力。当采动力超过岩层的抗压强度时，岩层将发生变形和塑性破坏，导致巷道底部的下沉和塌陷。底鼓的形成机理复杂，受到多个因素的影响，如煤层厚度、巷道宽度、支护措施等。
3. 底鼓的治理方法
底鼓的治理方法包括了预防和治疗两个方面。预防底鼓的发生包括选择合适的采动方法、采动顺序、支护措施等。治疗底鼓则包括了采用支架、注浆、开采强度调整等手段来稳定巷道底部，防止底鼓进一步发展。
4. 数值模拟方法
数值模拟是研究底鼓治理的重要手段之一。通过建立合适的巷道模型，引入地质力学参数、采动参数等，运用数值模拟软件进行模拟分析，可以预测底鼓的形成过程和巷道稳定条件，评估不同治理方法的效果。
5. 数值模拟结果与分析
通过数值模拟分析，我们得到了以下结果：(1) 不同支护措施对底鼓的影响：我们比较了不同支护措施（如钢架支护、注浆支护等）对底鼓治理的效果，发现注浆支护能够更好地稳定巷道底部，减小底鼓的发生概率。(2) 不同参数变化对底鼓治理效果的影响：我们通过改变煤层厚度、巷道宽度等参数，发现煤层厚度和巷道宽度对底鼓治理效果有较大影响，建议在规划矿井时合理选择巷道宽度和支护措施。
6. 底鼓治理方案
基于数值模拟结果和分析，我们提出了一套高效的底鼓治理方案：(1) 在采动前进行充分的力学参数测定和巷道稳定性评估。(2) 采用注浆支护和钢架支护相结合的方式，增强巷道底部的稳定性。(3) 注意煤层厚度和巷道宽度的合理选择，使得巷道的稳定性能够得到保证。
7. 结论
通过数值模拟研究，我们得到了一套高效的底鼓治理方案，为辛置煤矿的底鼓治理工作提供了科学依据。这套方案可应用于其他矿井的底鼓治理，提高矿井的生产安全性和经济效益。
参考文献：
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