特厚煤层坚硬顶板综放开采矿压特征及覆岩破断规律研究
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作者
李硕森贺雄徐青云冯剑
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单位
山西大同大学煤炭工程学院
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摘要
同忻煤矿主采石炭系3-5号煤层,平均煤厚约为15 m,其顶板主要由砂岩和砾岩组成的坚硬顶板。上部侏罗系内赋存有四层煤层,大部分已被开采,在坚硬顶板和煤层群遗留煤柱条件下,工作面回采期间矿压显现强烈。通过对同忻煤矿8309工作面现场矿压监测,分析工作面支架循环末阻力,得到工作面初次来压步距为70~75 m,周期来压步距为10.69~44.36 m,来压期间最大工作面阻力为15 873.15 kN.利用3DEC数值模拟软件对8311工作面回采过程中上覆岩层的运动规律进行模拟,随着工作面向前推进,工作面逐渐呈现“下位悬臂梁与上位砌体梁”结构,得到了上覆坚硬顶板破断、失稳、垮落的特征规律。为具有类似条件的综放工作面回采提供可靠参考。
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关键词
坚硬顶板矿压显现矿压监测破断失稳
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基金项目(Foundation)
山西大同大学2022年研究生教育创新项目(22CX37);
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文章目录
1 工程概况
2 工作面矿压监测分析
2.1 支架观测结果
2.2 来压规律分析
3 上覆岩层破断规律的数值模拟
3.1 建立模型
3.2 沿工作面开采的顶板破断结构特征
3.3 双坚硬顶板破断失稳运动特征
1) 直接顶垮落情况。
2) 下位坚硬顶板垮落情况。
3) 上位坚硬顶板垮落情况。
4 结 语
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