大采高采场覆岩破断演化过程及支架阻力的确定

摘要：

基于煤岩体“强度参数-应力环境-节理弱面”破坏控制条件研究了大采高采场覆岩变形破断特征，并通过室内试验再现采动引起覆岩破断后运动演化过程，最后根据顶板结构形态对支架工作阻力确定方法进行了理论分析。研究表明：覆岩薄弱岩层冒落取决于层间离层裂隙的发育范围，基本顶表现出固支梁变形破坏特征，断裂线位置则取决于剪切错动裂隙的发育范围；软弱岩层中受拉应力区贯通分布，坚硬岩层中呈孤岛式分布，分布形态同离层和剪切错动裂隙的发育范围相关；层间拉伸张开型裂缝则呈小范围正梯形滞后工作面发育，剪切闭合型裂缝呈大范围倒梯形超前工作面发育；大采高采场下位基本顶破断后形成单关键块结构，更高位基本顶可形成静定三铰拱结构，采场顶板控制关键为前者的稳定性；以单关键块结构形成条件为基础给出直接顶范围确定方法，基于能量守恒原理、直接顶性质提出顶板压力确定公式，直接顶力学参数对其影响程度依次为：黏聚力>塑性模量>内摩擦角。

关键词：大采高采场、破坏条件、基本顶结构、直接顶、支架阻力

所属期刊栏目：33

分类号：TD325(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2013CB227903；国家自然科学基金项目U1361209，51574244；煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室开放基金项目JYBSYS2014107

在线出版日期：2016-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：199-207