大采高工作面遇断层矿压及顶板影响模拟研究

"该研究基于王庄煤矿8101工作面的地质条件，通过1:60的大比例相似材料试验，分析了大采高综采工作面在靠近不同倾向断层时的矿压变化和顶板运动规律。研究发现，当工作面向上盘靠近断层，会在顶板产生切割断层的超前水平裂缝，导致下方顶板显著垂直位移；而从下盘靠近断层时，顶板会沿着断层面整体下沉，支架压力增加，工作面通过后，采空区上方岩层出现大规模不均匀沉降，且靠近工作面的区域下沉更严重。此外，工作面的推进促使上覆岩层裂隙带呈阶梯状发展，且从下盘向断层推进导致裂隙带发育更快、更高。通过监测支架压力，确定了断层带的压力增高区域，为现场工作面的支护策略提供了指导。" 这篇研究详细探讨了不同倾向断层对大采高工作面矿压及顶板运移的影响，这是在煤矿开采中非常关键的安全问题。首先，当工作面朝上盘方向靠近断层时，超前水平裂缝的形成是断层影响的一个重要标志，这可能导致顶板稳定性下降，从而引发安全隐患。其次，从下盘靠近断层，整个顶板会沿断层面产生下沉，这对支架系统提出了更高的压力要求，需要加强支护以防止事故的发生。 工作面推进过程中，上覆岩层的裂隙带会呈现台阶式发育，这种现象揭示了岩层结构的动态变化，对于预测开采过程中的地质灾害具有重要意义。特别地，从下盘向断层推进时，裂隙带的发育速度和高度都超过了从上盘推进的情况，这表明下盘方向的断层活动性可能更强，需要更加谨慎对待。 监测支架压力是理解矿压变化的关键手段，通过这项工作，研究人员可以识别出断层带内的压力增高区，这对于制定有效的支护和加固方案至关重要。这些研究成果不仅有助于提高矿井开采的安全性，还能优化开采效率，减少因地质条件变化导致的损失。 这篇研究提供了一种深入理解断层对大采高工作面影响的方法，其结果对于改进采矿工程的设计、优化支护策略以及预防矿山安全事故具有实际应用价值。未来的研究可能进一步探讨不同地质条件下的断层效应，以期为煤矿安全开采提供更全面的理论支持。