近浅埋煤层大采高矿压显现规律与相似材料模型实验

"该文是关于近浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律的研究，通过在榆神矿区某矿N1200大采高综采工作面进行相似材料物理模型实验和现场实测，揭示了矿压显现的特点和规律。研究发现，工作面初次来压步距为56米，周期来压步距平均15.8米，支架平均工作阻力4843千牛顿，最大动载系数1.95，最大工作阻力9739千牛顿。受上覆双关键层影响，工作面出现大小周期来压现象，岩层垮落角呈现上大下小的分布，大周期来压时动载系数和超前支承压力峰值增加。" 在煤炭开采领域，矿压显现规律是保障安全生产的关键因素。本文针对榆神矿区近浅埋煤层的大采高工作面，进行了深入的研究。榆神矿区作为我国陕北煤炭基地的重要部分，其近浅埋煤层的开采面临矿压显现剧烈的问题，可能导致压架、涌水溃砂等严重事故。为了解决这些问题，科研人员采用相似材料物理模型实验，模拟真实开采环境，对N1200工作面进行了详细的研究。 实验结果显示，N1200工作面的矿压显现具有特定的周期性，初次来压步距较长，达到56米，而周期来压的步距平均为15.8米。这意味着在开采过程中，支架需要承受较大的压力变化，平均工作阻力为4843千牛顿。为了确保工作面的安全，支架需要具备足够的强度，最高可承受9739千牛顿的工作阻力。值得注意的是，工作面出现了因上覆双关键层影响导致的大、小周期来压现象。小周期来压时，岩层垮落的角度以主关键层为界，呈现上部大、下部小的特点；而大周期来压时，不仅动载系数增大，超前支承压力的峰值也显著增加，这些都加剧了矿压显现的复杂性。 这项研究通过模型实验与现场实测相结合的方法，为近浅埋煤层大采高工作面的矿压控制提供了科学依据，有助于优化开采工艺，减少安全事故，提高煤矿的安全生产水平。研究的成果对于类似地质条件下的其他煤矿也有重要的参考价值，对于预防和应对矿压显现问题具有实际指导意义。