近浅埋超大采高工作面来压规律及顶板控制
刘晓刚1
张震1
刘前进1
任建超2
刘茂福2
蔺星宇1
马镕山1
1.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 1000132.陕西陕煤曹家滩矿业有限公司,陕西 榆林 719001
摘要：针对以榆神矿区为代表的近浅埋厚松散层超大采高顶板控制问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测的手段分别对 10 m超大采高综采工作面来压规律、顶板结构及工作面强动载矿压控制方法展开了分析研究.结果表明:近浅埋厚松散层超大采高顶板破断形态为"低位悬臂梁(等效直接顶)+高位砌体梁(关键层结构群)"组合形式,高位砌体梁失稳载荷与松散层厚度呈正相关关系,并随着基岩层承载能力增强而降低;当基载比Jz≤1.5时,覆岩层内的"垂直应力卸压区"和"水平应力集中区"影响范围将随着基载比增大而扩大,高位"关键层结构群"承载能力和结构稳定性逐渐提升,并有利于工作面整体来压步距的增大和来压强度减弱;当基载比Jz>1.5时,顶板岩层应力环境变化受基载比影响减弱,高位基岩层结构与松散层载荷趋于平衡,工作面强动载矿压风险显著降低.根据顶板结构特征及工作面来压规律,提出了强矿压防治对策:在基载比Jz≤1.5区域内,提升高位"关键层"结构承载能力是降低工作面来压强度的关键,应精准判定关键层位置,避免对承载结构关键层进行区域弱化;在基载比Jz>1.5区域内,降低采高或对低位厚硬顶板进行区域弱化,以提高采空区充实率,有效地降低工作面来压强度.研究结论在超大采高顶板区域压裂强矿压防治工业实践中得到验证和应用,并取得了理想效果.
关键词：榆神矿区近浅埋开采多关键层10m超大采高综采厚松散层基载比区域压裂
分类号：TD323(矿山压力与支护)TD327.2(矿山压力与支护)
资助基金：天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2023-2-TD-ZD003)国家重点研发计划(2023YFC2907502)
论文发表日期：2025-12-31
在线出版日期：2026-01-16（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 1-14 )
英文信息