特厚煤层综放采场矿压与覆岩结构深度剖析

本文主要探讨了特厚煤层综放开采场中的关键问题，以华兴能源有限责任公司唐家会煤矿F61101工作面作为研究案例。该工作面深度超过500米，其邻近矿井在综放采场顶板经历周期性来压时，出现了支架安全阀频繁开启的现象，这引发了对工作面安全与效率的关注。研究者通过对采场围岩应力演化规律、覆岩结构特征以及矿压显现规律的深入分析，试图找出解决这一问题的策略。 首先，研究发现综放采场初次来压步距约为37.6米，周期来压步距为9.9米，这是评估矿压活动的重要参数。通过现场实测，确定了超前应力集中系数为1.8，这意味着在工作面前方7至10.5米范围内存在显著的应力集中区域，这对支架设计和施工具有指导意义。 文章利用应力拱理论解释了矿压的整体特性，即动压相对较小而静压较大。这种现象是由煤层的特性（如特厚煤层）和开采方式（综放开采）决定的。研究者进一步计算了压力拱的高度，以及支架在静压作用下可能承受的理论静载荷，这些计算结果与实际测量的数据相符，验证了理论分析的有效性。 在覆岩结构方面，研究揭示了弱粘结顶板对矿压控制的重要性。弱粘结顶板容易发生垮落，增加了矿压的复杂性和不稳定性。通过对这一问题的深入理解，可以采取相应的支护技术和管理措施，以减少垮塌风险和保证开采过程的安全。 本文的关键词包括“特厚煤层”、“综放开采”、“弱粘结顶板”、“矿压显现”和“覆岩垮落”，这些都是研究中关注的核心内容，旨在为其他类似条件下的矿井提供科学的开采指导，以确保在面对深层开采和复杂地质条件时，能够实现安全高效的煤炭生产。文章最终被发表在《煤炭工程》杂志上，对于煤炭工业的技术进步和安全管理具有重要意义。