大采高综采工作面矿压显现及顶板活动特征研究

作     者：郭延华 宋昊宇 韩现刚 GUO Yanhua;SONG Haoyu;HAN Xiangang

作者机构：河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 

出 版 物：《甘肃科学学报》 (Journal of Gansu Sciences)

年 卷 期：2024年第36卷第2期

页      面：43-49页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目“弱胶结地层巷道围岩灾变失稳机理”(52074100) 

主　　题：大采高综采 矿压监测 直接顶关键层 悬臂梁-砌体梁 支架工作阻力 

摘      要：为了得到唐山某煤矿综采工作面的矿压显现及顶板活动特征,基于关键层理论、“悬臂梁-砌体梁力学模型,通过现场观测、理论分析、数值模拟的方法对9煤层矿压显现特征、顶板结构、支架工作阻力开展了深入研究,建立了覆岩结构力学模型,得到了工作面支架工作阻力的合理计算式。研究结果表明:工作面来压步距和来压大小均有一定的规律性,呈现一大一小的周期来压现象,来压期间中部测区支架荷载最大,两边偏小;通过直接顶关键层判别方法,确定了第2层岩层和第7层岩层分别为亚关键层1和亚关键层2。亚关键层1破断后以“悬臂梁结构形态垮落进入采空区,亚关键层2破断后形成了稳定的“砌体梁结构,此时亚关键层1与亚关键层2共同组成了“悬臂梁-砌体梁结构;第2层岩层和第7层岩层组成的双关键层结构的破断运移规律导致了工作面呈现一大一小的周期来压现象。当双关键层同步破断时,支架工作阻力为13 688 kN。