大倾角煤层综放开采基本顶初次断裂研究

"大倾角厚煤层长壁综放开采基本顶破断模式及演化过程(Ⅰ)——初次破断" 在大倾角特厚煤层的走向长壁综放开采中，一个关键的工程问题是基本顶的破裂模式及其演化。基本顶的破裂直接影响到开采安全和矿井的稳定性。这篇研究论文主要探讨了在这种特殊开采条件下，基本顶的初次破裂过程，提出了“V—Y”型的初次破断模式。 研究人员基于弹性力学理论，构建了一个适用于大倾角煤层基本顶的薄板力学模型。这个模型考虑了横纵荷载对煤层的影响，通过对模型的分析，揭示了基本顶上下板面的应力分布特性。他们发现，由于直接顶冒落后的不均匀填充，基本顶的破裂呈现出明显的非对称性。具体来说，破裂的过程遵循“中上部→中下部→上部→下部”的空间顺序，这一发现对于理解基本顶破裂的时空规律具有重要意义。 论文进一步通过数值模拟和现场监测，验证了在初次破裂过程中，采场周围岩石的应力场分布和矿压显现的时序性和非对称性特征。这些发现对于预测和控制矿井中的矿压活动，以及制定合理的开采策略提供了科学依据。 此外，该研究还涉及到了大倾角煤层开采中的悬顶结构问题，这在实际操作中是必须考虑的关键因素，因为悬顶的存在会增加矿井的安全风险。理解基本顶的破裂模式有助于设计有效的支护措施，减少潜在的矿山事故。 这篇论文为大倾角厚煤层开采提供了一种新的理论框架，为解决开采过程中遇到的复杂地质问题提供了新的视角和方法。它不仅深化了对大倾角煤层开采中基本顶破裂机制的理解，也为未来的实践操作提供了理论指导。这项研究的重要性在于，它强调了在开采规划和安全管理中，必须充分考虑地质条件的特殊性和动态变化，以确保开采过程的安全和效率。