急倾斜特厚煤层分段开采覆岩活动与安全研究

"急倾斜特厚煤层分段开采覆岩活动规律研究" 本文主要探讨了在急倾斜特厚煤层水平分段综放开采过程中覆岩活动的规律，旨在理解和预防开采过程中的地质灾害。作者通过相似材料模拟试验，深入研究了覆岩破坏的过程、应力场的变化以及顶板沉陷的规律。 首先，文章指出覆岩破裂的过程可以分为四个阶段：裂隙产生、顶板离层、离层扩展和顶板垮落。在自然垮落条件下，急倾斜煤层的覆岩垮落具有一定的滞后性，这意味着在开采初期可能不会立即显现明显的覆岩移动，但随着时间推移，这种滞后性可能导致悬顶破断，进而触发大规模顶板垮落和冲击地压等严重动力灾害。 其次，当覆岩垮落并移动时，顶板的局部应力状态会发生显著变化。顶板会出现拉应力，而底板的压应力会线性增加，这可能导致底板的破坏和失稳。这种应力畸变是矿井安全的重要指标，需要密切监测以防止矿井事故的发生。 此外，研究还发现覆岩顶板的离层现象呈现自下向上的递减趋势。岩层垮落后，顶板下沉的最大位置会沿着倾斜方向向上方移动，最终导致地表沉陷。这种地表沉陷不仅影响矿山的稳定性，还可能对周边环境和地面建筑造成影响。 关键词：急倾斜特厚煤层、水平分段放顶煤、覆岩活动、应力场。这些关键词揭示了研究的核心内容，即在特定开采方法下，急倾斜煤层的特殊地质条件如何影响覆岩动态及应力分布，从而为优化开采方案和保障矿山安全提供理论依据。 总结来说，该研究通过实验手段揭示了急倾斜特厚煤层水平分段开采中覆岩活动的复杂性和潜在危险，为煤矿安全管理和开采技术改进提供了重要的理论支持。通过深入了解覆岩的破坏机理和应力变化，可以更好地预测和控制矿山灾害，提高矿产资源的可持续开发能力。