为了揭示上煤层垮落顶板“活化”结构对间隔岩层关键层结构的载荷传递和支架动压机理，以陕北某矿北翼东区1-2与2-2煤层开采为背景，采用物理相似模拟、UDEC数值计算、理论分析及工程实例验证相结合的方法，研究了上煤层垮落顶板“活化”结构及向下煤层工作面的载荷传递特征，建立了“间隔关键层-上覆垮落顶板活化结构层”双结构力学模型，揭示了浅埋近距离煤层采场支架动载主要由上煤层垮落顶板“活化”结构引起。研究表明：下煤层开采后上煤层垮落顶板“活化”结构层呈现“砌体梁”结构，间隔关键层周期破断后形成“台阶岩梁”结构；上煤层垮落顶板“活化砌体梁”结构与间隔岩层“台阶岩梁”结构同步运动呈现大周期来压，非同步运动呈现小周期来压。通过建立顶板双结构力学模型，给出了支架动载计算公式，得出顶板双结构同步来压载荷作为工作面支架选型的依据，并通过实例分析验证了公式的可靠性。

国家自然科学基金项目(52074211,51674190)；陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JLP-08)；陕西省教育厅科研计划项目(21JK0767)；西安科技大学优秀博士学位论文培育计划项目(PY19001)；

1 开采条件及实验设计
1.1 工作面开采条件
1.2 浅埋近距离煤层工作面支架动载特征
1.3 实验设计
2 顶板垮落运动规律与“活化”结构特征
2.1 煤层顶板动态破坏规律
1) 1-2煤工作面开采顶板垮落运动规律
2) 2-2煤层工作面垮落运动规律与结构特征
2.2 上煤层采空区垮落顶板“活化”规律
2.3 顶板岩层动态下沉规律
3 “活化”顶板动态载荷传递规律
4 煤层顶板“活化”结构数值模拟
5 近距离煤层顶板耦合结构力学模型分析
5.1 上下结构非同步运动来压力学模型分析
5.2 上下结构同步运动来压力学模型分析
5.3 工程实例验证
6 结 论

黄庆享,王小军,贺雁鹏,李康华,李军,刘建浩,王守印.浅埋近距离煤层开采顶板活化结构及支架动载研究[J].采矿与安全工程学报,2022,39(05):857-866.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0358.