近水平厚煤层采动下支承压力与裂隙演化分析

"综放采场支承压力与覆岩裂隙演化关系研究" 本文主要探讨了近水平厚煤层开采过程中，综放采场（即综合机械化放顶煤采场）支承压力与覆岩裂隙演化的相关性。通过在五阳煤矿进行的相似模拟实验，研究人员对工作面回采期间煤岩体内的支承压力变化和覆岩裂隙的形成与发展进行了深入分析。 首先，实验结果显示，在工作面回采后，上覆煤岩体产生了明显的结构变化，包括冒落带、裂隙带和弯曲下沉带。冒落带的高度约为22米，这是由于直接顶板的垮落所造成的；而裂隙带的高度则达到了46米，显示了煤岩体内部裂隙的扩展范围。这些结构变化是由于开采活动导致的应力重新分布和地层运动。 其次，工作面回采过程中的支承压力呈现出动态变化的特点。根据压力分布，可以将工作面前方的压力区分为五个区域：原岩应力区、应力降低区、应力波动区、应力集中区和应力升高区。这些区域的划分揭示了开采活动对周围煤岩体应力状态的影响程度，对采矿工程设计和灾害预防具有重要意义。 进一步的研究发现，采空区的支承压力变化受到关键层破坏的影响。在关键层未破裂前，裂隙较为发育，表明这一阶段煤岩体的稳定性较差。然而，当关键层破裂后，采空区中部经历压实过程，裂隙密度减小，但切眼和工作面附近的裂隙密度仍然较大，这可能增加局部的不稳定性和潜在的安全隐患。 该研究通过相似模拟实验揭示了综放采场支承压力分布与覆岩裂隙演化之间的复杂关系，为近水平厚煤层的开采提供了理论依据。了解这些关系对于预测矿井开采中的地压控制问题、防止煤岩体失稳和地面沉降，以及优化开采工艺和保障煤矿安全生产具有重要的实践价值。关键词涵盖了综放采场、裂隙演化、相似模拟实验和支承压力，这些都是煤炭开采领域的重要研究主题。