大采高浅埋煤层工作面矿压显现特征模拟及试验分析

摘要：

为研究浅埋煤层在大采高条件下顶板运移规律及矿压显现特征,通过构建数值模型研究了3～7m采高条件下的顶板破断过程及来压规律,构建物理模型分析了顶板垮落及支架工作阻力变化特征.研究结果表明:随着采高的增大,顶板回转角度不断增大,且出现了明显的台阶下沉现象,采高从3 m增大到7 m地表沉降量增加了3.5 m,顶板的初次来压及周期来压步距整体呈增大趋势;煤壁支承压力峰值随采高增大往工作面前方迁移,影响范围也不断增大,在采高5m时达到了最大值10.53 MPa,之后回落并趋于稳定,证明支承压力并非随采高增大而持续增大;随着采高的增大顶板卸荷损伤区域迅速向上扩展,使上覆岩层裂隙充分发育,诱发顶板的大范围切落,大采高形成了"悬臂梁-砌体梁"结构,形成了工作面的剧烈来压.物理模拟结果表明,切顶发生时支架工作阻力提升到了9614 kN,较周期来压时增大了16.1％,比普通采高时有了较大的提升.因此选取合理的采高对于保证采空区稳定减少顶板灾害事故至关重要.

关键词：浅埋煤层、大采高、UDEC、切顶、顶板来压

所属期刊栏目：20

分类号：TD741(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金;山东省重点研发计划;山东省高等学校科技计划;青岛市博士后研究人员应用研究项目

在线出版日期：2020-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：8099-8106