急倾斜特厚煤层水平分层开采：矿压特征与分析

"急倾斜特厚煤层水平分层开采矿压特征" 在煤炭开采领域，急倾斜特厚煤层的开采是一项技术挑战。本研究针对这一难题，通过相似材料模拟、数值模拟以及现场实测等多种研究方法，深入探讨了急倾斜特厚煤层水平分层开采过程中的矿压显现特征及其影响因素。急倾斜特厚煤层的开采具有独特的矿压规律，这些规律主要体现在以下几个方面： 1. 顶板岩层移动的复杂性：由于煤层倾角大且厚度大，开采时顶板岩层的移动呈现出复杂的模式，这给巷道维护带来了巨大的挑战。 2. 周期来压的双重性：急倾斜煤层开采过程中，周期来压现象不仅存在水平方向的压力变化，还伴有垂直方向的应力释放，形成双重压力影响。 3. 陷落区的叠加性和动态性：随着开采的进行，不同层次的煤层依次垮落，导致陷落区的叠加，同时，这种叠加是动态变化的，不断影响着开采环境的安全性。 4. 应力场和位移场的不均衡性：开采活动导致地压分布不均，应力场和位移场的变化不一致，增加了巷道稳定性控制的难度。 这些特性使得急倾斜特厚煤层开采时，巷道容易出现支护困难、底臌现象，即巷道底部膨胀变形，以及动力冲击等矿压问题。动力冲击是指在特定条件下，煤岩体突然释放能量，产生强烈震动和压力脉冲，可能引发矿井事故。 为了有效应对这些问题，研究者分析了巷道支护困难的原因，如顶板压力的不均匀分布、岩层移动的不确定性等，以及底臌现象产生的力学机制，包括煤层开采后下方岩层的压缩和移动。此外，他们还关注了动力冲击现象的成因，这通常与煤岩体的内在结构、开采顺序和支护方式等因素有关。 总结来说，急倾斜特厚煤层水平分层开采的矿压特征研究旨在理解和掌握这种特殊条件下的开采规律，以提高开采效率，保障矿工安全，并为设计更有效的支护方案提供理论依据。未来的研究可能会进一步细化这些特征，开发出更适应此类煤层开采的技术和设备。