近淺埋煤層長壁工作面頂板來壓機(jī)理研究.pdf

1、近年來我國對榆神府礦區(qū)典型淺埋工作面進(jìn)行了比較深入的研究，得出了其礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和頂板來壓機(jī)理。然而，對基巖較厚、上覆雙關(guān)鍵層的近淺埋煤層長壁工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和頂板來壓機(jī)理研究很少，仍缺乏完整和統(tǒng)一的認(rèn)識。因此，研究并揭示近淺埋長壁工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和頂板來壓機(jī)理對今后榆神府礦區(qū)近淺埋工作面的科學(xué)開采具有重要指導(dǎo)意義。
　　 本文以導(dǎo)師承擔(dān)的教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金項目“淺埋煤層保水開采基礎(chǔ)研究”為依托，以榆樹灣煤礦20

2、102 近淺埋長壁工作面和海灣煤礦3 號井2-2 上近淺埋工作面為例進(jìn)行研究。首先，對榆神府礦區(qū)近淺埋煤層的地質(zhì)特征進(jìn)行了分析。通過現(xiàn)場實測和相似模擬研究，得出了近淺埋長壁開采的特殊礦壓顯現(xiàn)規(guī)律。通過相似模擬和數(shù)值模擬研究，以巖層控制的關(guān)鍵層理論為基礎(chǔ)，得出上覆基巖主、亞雙關(guān)鍵層的破斷運(yùn)動規(guī)律。最后，通過理論分析和建立模型，揭示了近淺埋煤層長壁開采的頂板來壓機(jī)理。
　　 研究表明，榆神府礦區(qū)賦存有大量的近淺埋煤層，主要表現(xiàn)為厚基

3、巖，上覆雙關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)。近淺埋工作面仍然存在明顯的初次來壓和周期來壓，來壓期間支架動載明顯，無明顯臺階下沉，來壓步距及強(qiáng)度一般呈現(xiàn)非均勻性大小周期變化。相似模擬和數(shù)值模擬得出主關(guān)鍵層的破斷導(dǎo)致下位亞關(guān)鍵層與之同步破斷，主關(guān)鍵層初次破斷和周期破斷往往形成大來壓，來壓顯現(xiàn)強(qiáng)烈，亞關(guān)鍵層初次破斷和周期破斷往往形成小來壓，兩組關(guān)鍵層的非均勻性大小周期破斷是造成近淺埋工作面特殊礦壓規(guī)律的根本原因。通過復(fù)合效應(yīng)判別，兩個近淺埋工作面上覆雙關(guān)鍵層均會產(chǎn)