特厚煤层大采高综放工作面端部覆岩活动与小煤柱技术适用性研究

本文主要探讨了特厚煤层大采高综放工作面端部覆岩活动的规律性研究。针对塔山煤矿8204号特厚煤层的大采高综放工作面作为工程背景，研究者运用了地表下沉量观测、微震监测以及理论分析的方法，深入解析了这一复杂地质条件下的开采行为。 首先，研究发现15米厚的特厚煤层在进行大采高综放开采时，垮落带的高度达到了43米，而断裂带的高度则在43至200米之间，超过200米以上的岩层则进入了弯曲下沉带。这意味着在开采过程中，岩层的稳定性受到了显著影响。 其次，端部覆岩的运动特征被划分为三个裂隙发育区：滑移破裂区、拉压裂隙区和压裂隙区，这些区域的边界由垮落角和移动角界定。滑移破裂区反映了岩层在剪切力作用下的破碎和移动，拉压裂隙区和压裂隙区则体现了不同方向的应力作用导致的裂隙发展。 在采空区未完全稳定之前，工作面端部的岩层呈现出一种独特的结构——“下位悬臂梁-上位砌体梁”模式。这种结构意味着上部的关键层保持了砌体梁的形式，能够有效地抵抗侧向应力，而下方的悬臂部分则可能因承受较大压力而先于上方断裂。 随着工作面的推进，覆岩会持续下沉，当采空区稳定后，下位悬臂梁可能会破裂，形成一个三角形的滑移区域。这个过程表明，尽管采用了大采高综放技术，但端部的岩层活动依然复杂，对巷道设计和支撑结构的选择具有重要意义。 这项研究揭示了特厚煤层大采高综放工作面端部覆岩活动的规律，对于优化开采方案、确保矿井安全以及提高煤炭资源的高效利用具有重要的理论指导价值。同时，也为类似地质条件下的煤矿开采提供了科学依据和技术参考。