深部超长工作面覆岩垮落特征与矿压规律研究

"该研究论文深入探讨了深部超长孤岛工作面覆岩垮落结构的特性，针对采深加大、工作面延长所带来的岩层控制问题，通过理论分析、相似模拟实验、现场测试和验证，揭示了矿压显现规律。研究表明，采空区老顶的破坏形态与工作面的长宽比例有密切关系，尤其是在超长工作面情况下，老顶倾向于形成竖向‘X’形破坏模式。同时，通过建立覆岩垮落的相似模型，分析发现工作面长度的增加会导致倾向方向形成砌体梁结构，可能出现多个压力峰值。以寺家庄矿15106工作面为例，实证研究确认了工作面中部老顶并非整体断裂，而是倾向方向分区域断裂，与理论预测一致，为深部超长工作面的覆岩结构研究提供了有力的理论支持。" 本文详细分析了深部开采中遇到的挑战，特别是超长孤岛工作面的岩层控制问题。在深部开采条件下，工作面的扩大和延长使得岩层运动和矿压显现更为复杂。研究发现，采空区上方的老顶在超长工作面的环境下，其破断形态呈现出独特的竖向“X”形，这一现象与工作面的长宽比例有着直接联系。通过对覆岩下沉挠度函数的计算，研究人员得以更深入地理解基本顶上方覆岩的运动规律。 进一步，通过建立物理相似模型，研究者揭示了覆岩垮落形态与工作面长度之间的关系。随着工作面长度的增加，工作面的倾向方向可能形成类似砌体梁的结构，这种结构可能导致矿压分布不均，出现两个或多个压力峰值。这一发现对于预防和控制矿井事故具有重要意义。 以寺家庄矿15106超长孤岛工作面为例，现场测试结果证实了理论分析和相似模拟的准确性。工作面中部的老顶并非一次性整体断裂，而是倾向方向上分区域逐步垮落，形成了多个压力峰值，这与理论预测相吻合。这项研究不仅加深了对深部超长工作面覆岩垮落结构的理解，也为今后的岩层控制策略提供了科学依据，有助于提高矿井的安全性和生产效率。 深部超长孤岛工作面的覆岩结构研究是煤矿安全开采的关键问题之一，通过理论与实践相结合的方法，本研究为解决这类问题提供了新的思路和方法。未来的研究应继续深入探索更有效的覆岩控制技术和矿压管理策略，以应对日益复杂的开采环境。