浅埋厚基岩坚硬顶板煤层初采强来压原因与灾害机理研究

本文主要探讨了浅埋厚基岩坚硬顶板煤层在初期开采阶段所面临的强烈矿压显现问题。以神府矿区石窑店煤矿为工程背景，研究团队利用岩石力学实验和钻孔窥视技术对顶板岩层结构进行了深入剖析。实验结果显示，这类煤层的直接顶（即覆盖在煤层上方的岩层）具有极强的整体性和强度，初次垮落时步距大且范围广泛，这往往是导致大面积悬顶和飓风灾害的主要原因。此外，上位基本顶（即位于直接顶之上的岩层）承受着大部分的上覆岩层重量，而其破断距离仅限于支撑自身重量所需的范围。这意味着下位基本顶（承受较小载荷的部分）的破断距离会更短，当砂岩基本顶同时破裂时，形成的厚岩块类似于不稳定的三铰拱结构。当工作面开采推进至岩梁前端的断裂线附近时，这种结构会失去稳定性，引发大规模滑落失稳，对工作面支架造成极大的冲击，从而引发强烈来压。 通过数值模拟和理论分析，研究人员揭示了浅埋厚基岩坚硬顶板煤层初期开采中灾难性矿压现象的本质：它涉及到复杂的力学作用和岩层结构动态变化。这不仅有助于理解此类矿井的特殊风险，也为制定有效的防灾减灾策略提供了科学依据。矿工安全和工程技术人员需要充分考虑这些因素，通过优化支护设计、实施合理的开采顺序以及实时监测矿压变化，以减少初期开采期间可能发生的严重事故。 这篇论文为我们提供了一种深入理解浅埋厚基岩坚硬顶板煤层初采期强来压现象的视角，为煤炭开采行业的安全管理提供了宝贵的理论支持和技术指导。