软岩厚煤层综放开采覆岩破坏实验分析

"软岩厚煤层综放开采覆岩破坏特征实验研究 (2011年)" 这篇2011年的论文主要探讨了在软弱岩层条件下厚煤层综合机械化开采过程中覆岩破坏的特征及其矿压显现规律。研究通过三维相似材料模型实验台对铁煤集团大平煤矿的S2S9工作面进行模拟实验，利用内部传感器和外部量测手段收集模型的应力和位移数据。 实验结果显示，在未充分开采之前，覆岩裂隙带的扩展趋势呈“梯形”，随着工作面的推进，直接顶的初次垮落步距达到20米，老顶的初次垮落步距为34米。周期性垮落步距大约为10米，垮落带的高度约为21米，而导水裂隙带则可高达约120米。这些数据揭示了覆岩破坏的程度和模式，对于预测和控制矿压具有重要意义。 在回采过程中，前方煤壁的垂直应力逐渐增大，当工作面推进到特定长度时，应力达到峰值。内应力场的范围约为10米，峰值点位于煤壁约80米处，前方煤壁应力的波动范围在200米左右。此外，研究还发现，软弱覆岩中发育的裂隙在后期有弥合的趋势。 这项研究不仅提供了软弱覆岩下厚煤层开采的理论依据，也为实际操作中的矿压管理、安全生产提供了重要的参考数据。通过对覆岩破坏特性的深入理解，可以更有效地预防和应对矿井灾害，保障煤矿作业的安全和效率。因此，该研究对于矿产资源的可持续开发和利用具有重要的科学价值和实践意义。