特厚煤层大采高开采覆岩运动与矿压显现特征分析-煤炭科学技术.PDFVIP

　 第４５卷第１期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４５　 Ｎｏ１　 　 ２０１７年 １月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｊａｎ ２０１７　 特厚煤层大采高开采覆岩运动与矿压显现特征分析 李化敏，张群磊，刘　 闯，申路路，李回贵 （河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作　 ４５４００３） 摘　 要：为更深入了解特厚煤层大采高开采覆岩运动与矿压显现特征，采用数值模拟以及现场矿压监 测方法，分析了大柳塔煤矿大采高开采覆岩移动、矿压显现以及支架工作阻力特征。 结果表明：支架 顶梁应力振幅可用于判断采场支架来压状态和覆岩破断剧烈程度；工作面推进５０ ｍ处基本顶小范围 分层破坏；爆破预裂使基本顶形成不对称拱结构，拱结构破坏使基本顶岩层内水平应力减小，垂直应 力升高，形成工作面初次来压，来压步距８８ ｍ；基本顶上部铰接结构使基本顶岩层内水平应力升高， 垂直应力降低，下部悬臂结构破断导致第２ 次来压，来压步距２５ ｍ；铰接结构破坏使基本顶岩层内水 平应力和垂直应力均升高导致第３ 次来压，来压步距２０ ｍ；基本顶拱结构和铰接结构失稳引起来压 强烈，覆岩破断延伸至地表。 关键词：特厚煤层；大采高开采；覆岩破断；矿压显现；支架选型；采场岩层控制 － － － 中图分类号：ＴＤ３２　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１７）０１ ００２７ ０７ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎ ｓｔｒａｔａ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｍｉｎｅ ｓｔｒａｔａ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｈｉｇｈ ｃｕｔｔｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｉｎ ｕｌｔｒａ ｔｈｉｃｋ ｓｅａｍ Ｌｉ Ｈｕａｍｉｎ，Ｚｈａｎｇ Ｑｕｎｌｅｉ，Ｌｉｕ Ｃｈｕａｎｇ，Ｓｈｅｎ Ｌｕｌｕ，Ｌｉ Ｈｕｉｇｕｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ　 ４５４００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｄｅｅｐｌｙｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎｓｔｒａｔａｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｍｉｎｅｓｔｒａｔａｐｒｅｓｓｕｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｆｅａｔｕｒｅｓ，ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａ⁃ ｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｉｔｅｍｉｎｅｓｔｒａｔａｐｒｅｓｓｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎｓｔｒａｔａｍｏｖｅｍｅｎｔ，ｍｉｎｅｓｔｒａ⁃ ｔａ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｗｏｒｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆ ｔｈｅｈｉｇｈ ｃｕｔｔｉｎｇ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇｆａｃｅ ｉｎ Ｄａｌｉｕｔａ Ｍｉｎｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃａｎｏｐｙ ｓｔｒｅｓｓ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｏｗｅｒｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏｊｕｄｇｅ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒｅｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｒｉｏｕｓｄｅｇｒｅｅｏｆ ｔｈｅｏｖｅｒｂｕｒｄｅｎ ｓｔｒａｔａｂｒｅａｋｄｏｗｎ．Ｗｈｅｎｔｈｅｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇｆａｃｅｗａｓｐｕｓｈｅｄｆｏｒｗａｒｄ