淺埋煤層長(zhǎng)壁開采礦壓特點(diǎn)及其安全開采界限研究.pdf

1、針對(duì)“淺埋煤層開采”問題，基于礦山壓力及其控制、功能梯度材料、散體動(dòng)力學(xué)等理論，通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室物理模擬、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬、理論分析等大量充實(shí)的工作，研究深入研究了淺埋煤層開采界定、工作面初次來壓及周期來壓機(jī)理、工作面來壓動(dòng)載成因、長(zhǎng)壁開采工作面不發(fā)生潰砂涌水的條件即長(zhǎng)壁開采安全界限、礦壓控制原理等多方面內(nèi)容，對(duì)于補(bǔ)充和完善礦山壓力及其控制理論體系、弄清淺埋煤層礦壓特點(diǎn)解決其安全開采技術(shù)問題具有重要的理論意義和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

2、 研究的創(chuàng)新點(diǎn)及主要結(jié)論如下： 1)分析提出了淺埋煤層開采的三個(gè)界定指標(biāo)：煤層上覆巖層組成即煤層上覆巖層由薄基巖及松散載荷層組成，基巖厚度小于50m；長(zhǎng)壁回采工作面覆巖活動(dòng)規(guī)律即基巖呈一同步運(yùn)動(dòng)的組合巖層即單一關(guān)鍵層，松散載荷層隨基巖層移動(dòng)，頂板來壓劇烈，動(dòng)壓現(xiàn)象明顯；煤層埋藏深度小于100m。 2)建立了淺埋煤層長(zhǎng)壁開采工作面上覆巖層力學(xué)模型，即彈性基礎(chǔ)上的由基巖體內(nèi)所有巖層構(gòu)成、其上作用由松散載荷層形成的均布載荷

3、的梯度復(fù)合板；工作面初次來壓經(jīng)歷了關(guān)鍵層破斷垮落來壓開始，關(guān)鍵層上方基巖層分層的破壞垮落并形成第一次沖擊載荷，松散載荷層滯后垮落形成第二次沖擊載荷三個(gè)過程。 3)構(gòu)建了關(guān)鍵層破斷后基巖斷裂體“承壓砌塊”模型，闡明了淺埋煤層工作面周期來壓機(jī)理，分析認(rèn)為上覆巖層不能形成相對(duì)穩(wěn)定的“砌體梁”式的結(jié)構(gòu)，這是淺埋煤層主要礦壓特點(diǎn)之一。 4)分析了淺埋煤層上覆松散層動(dòng)載荷作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，提出回采工作面初次來壓過程中，基巖層上方的松