特厚煤层大采高开采覆岩运动与矿压显现分析

"该文是关于特厚煤层大采高开采条件下覆岩运动与矿压显现特征的研究，通过对大柳塔煤矿的实地监测和数值模拟，揭示了覆岩破坏模式、矿压显现规律以及支架工作阻力的变化。研究发现，支架顶梁应力振幅可以作为判断矿压状态和覆岩破坏程度的指标。在工作面推进过程中，基本顶经历了不同阶段的破坏，包括初期的小范围分层破坏，爆破预裂导致的不对称拱结构形成与初次来压，以及由铰接结构破坏引起的后续两次来压。这些过程中的应力变化对矿压产生重要影响，且可能导致覆岩破断延伸到地表。关键词涵盖了特厚煤层开采的关键问题，如覆岩破断、矿压显现、支架选择和采场岩层控制。" 本文是一篇深入探讨特厚煤层大采高开采技术的行业研究，主要关注开采过程中覆岩的运动规律和矿压显现特征。研究采用了数值模拟技术与现场矿压监测相结合的方法，以此来获取更为准确的数据和理解。在大柳塔煤矿的实际案例中，研究人员发现，随着工作面的推进，覆岩经历了复杂的过程，包括基本顶的小范围分层破坏，这通常发生在工作面推进约50米时。此外，爆破预裂会促使基本顶形成不对称拱结构，当拱结构破坏时，水平应力减小而垂直应力增加，引发初次来压，其步距约为88米。 进一步的分析显示，基本顶的上部铰接结构会加剧水平应力，而垂直应力降低，这可能导致下部悬臂结构的破断，进而产生第二次来压，其步距为25米。当铰接结构本身破坏时，基本顶岩层内的水平应力和垂直应力同时增加，导致第三次来压，步距为20米。这些压力变化对矿井安全和支架设计至关重要，因为它们直接影响着支架的工作阻力和矿压的控制。 值得注意的是，基本顶拱结构和铰接结构的不稳定会引发强烈的矿压显现，导致覆岩破坏扩展到地表，这对煤矿的安全性提出了严峻挑战。因此，对于特厚煤层的大采高开采，必须考虑如何有效地预测和控制矿压，优化支架选型，并采取有效的采场岩层控制策略，以确保开采过程的安全和高效。 关键词特厚煤层、大采高开采、覆岩破断、矿压显现和支架选型等，反映了研究的核心内容，即在特定地质条件下，如何通过科学的方法和技术解决实际开采中的关键问题。这项研究为今后类似条件下的煤矿开采提供了理论依据和技术参考，有助于提高开采效率，减少安全事故风险。