复合顶板大采高采场覆岩破断角研究：实测与演化规律

"复合顶板大采高采场覆岩破断角实测及其演化规律研究" 本文主要探讨了在复合顶板大采高条件下的覆岩破断角问题，这在煤矿安全生产中具有重要意义，尤其是对于瓦斯抽采和防止煤层瓦斯灾害的预防。在申南凹煤矿的实际工程背景下，研究人员通过长期监测高位钻孔抽采数据，对采场侧覆岩破断角进行了精确计算。他们发现，当工作面推进速度为3.6米/天时，采场侧覆岩破断角为59度。此外，利用双塞压水实验，他们还分析了采空区回风巷侧的覆岩破断角，得出在工作面后方100至110米处，覆岩破断角为58度。 研究表明，覆岩破断角并非静态不变，而是一个动态变化的过程。随着时间和开采活动的进行，破断角可以由锐角逐渐转变为钝角，最大可达到109度。这一动态变化揭示了覆岩结构的复杂性，对于理解煤层开采过程中覆岩破坏机制、裂隙形成及演化规律具有深远意义。 覆岩破断角的变化对瓦斯抽采有直接影响。准确预测和掌握其演化规律能为裂隙带瓦斯抽采钻孔的布局提供科学依据，有助于提高瓦斯抽采效率，降低瓦斯事故风险。同时，对采空区卸压瓦斯的运移规律研究也有指导作用，可以帮助设计更有效的通风和瓦斯排放策略。 此外，本文的科研成果还为煤矿安全技术提供了理论支持，特别是在大采高作业环境下，如何有效控制覆岩移动、防止煤层破裂导致的瓦斯逸出。通过UDEC（Unconstrained Discrete Element Code）模拟分析，可以进一步理解和预测采空区的力学行为，从而优化采矿方法和生产参数，确保煤矿的安全生产。 这项研究深化了我们对复合顶板大采高条件下覆岩破断角的理解，为矿井瓦斯治理和矿井安全提供了重要的理论参考，对于提升我国煤炭行业的安全生产水平具有积极的推动作用。