浅埋煤层开采：超前支承压力变化与覆岩运动规律

"浅埋煤层长壁开采超前支承压力变化特征" 本文主要探讨了在浅埋煤层中进行长壁开采时超前支承压力的变化规律及其特征。研究结合了数值模拟、相似模拟以及现场实测的方法，对浅埋深工作面的超前支承压力进行了全面而深入的研究。作者指出，尽管浅埋深工作面的超前支承压力分布规律与常规埋深煤层有相似之处，但它们之间存在显著的不同，这些差异主要源于浅埋煤层顶板运动的独特性。 首先，浅埋深工作面的超前支承压力受到基本顶破断和断裂带与地表沟通的周期性影响，表现出大小周期性变化的特点。这种周期性的变化是由煤层上方覆岩结构的动态响应引起的，特别是当基本顶发生断裂时，会对超前支承压力产生显著影响。在相同开采高度下，如果基岩层尚未完全破裂，超前支承压力的峰值会呈现增长趋势。然而，一旦基岩层全部破裂，超前支承压力的峰值变化将遵循大小周期的规律。 其次，对于同一煤层，在不同开采高度条件下，未完全破断的基岩层所带来的超前支承压力峰值通常高于已经完全破断的基岩层。这表明开采高度和基岩层的完整性对超前支承压力具有显著影响，对矿井的安全开采和支护设计提出了更高的要求。 关键词如"浅埋深工作面"、"超前支承压力"、"相似模拟"、"覆岩破断"和"大小周期"揭示了研究的核心内容。其中，"相似模拟"是一种通过物理模型来模拟实际地质条件下的工程问题，帮助理解复杂的力学行为；"覆岩破断"涉及顶板岩石在开采过程中发生的断裂和移动，直接影响超前支承压力的分布；"大小周期"则是指因煤层开采导致的地压变化呈现出的周期性模式。 这项研究对于理解和预测浅埋煤层开采过程中的地压行为，以及优化支护策略和确保煤矿安全具有重要意义。通过深入理解这些变化特征，可以为矿井设计提供科学依据，降低开采风险，并提高煤炭资源的开采效率。