大倾角煤层综放开采顶煤破坏运移规律与支架稳定性分析

摘要：

对支架的稳定性控制是大倾角煤层长壁综放安全高效开采的关键.以长山子煤矿1123长壁综放工作面为工程背景,采用模拟实验、理论分析和现场监测相结合的方法,系统研究了非均衡受载与约束条件下顶煤的破坏运移规律及其对支架稳定性的影响.结果表明:在大倾角煤层长壁综放开采中,支架的稳定性随着顶煤法向载荷的增大、切向载荷和偏载程度的减小而增大.受煤层倾角影响,沿工作面倾向自下而上,顶煤的力学性质劣化程度、破碎区和塑性区范围等均逐渐增大,载荷传递能力逐渐减弱,支架工作阻力逐渐减小,支架沿走向和倾向的偏载程度逐渐增大.工作面倾向下部区域支架上方破碎顶煤受采空区矸石约束,运移空间有限,"顶煤?支架?底板"系统较稳定.工作面倾向中、上部区域支架上方破碎顶煤无矸石约束,破碎顶煤除了向支架尾梁方向移动外亦会沿侧向下滑,"顶煤?支架?底板"系统稳定性较差.且当工作面倾向中、上部区域破碎区顶煤移出后,该区域塑性区顶煤亦会破碎下滑,导致工作面倾向中上部区域的支承压力峰值区、顶煤塑性区和破碎区等均向深部延伸,顶煤沿工作面倾向的非对称破坏运移特征进一步增大,支架空载、低头和侧翻等现象频发,稳定性控制难度增大.

关键词：大倾角煤层、综放开采、顶煤、支架稳定性

所属期刊栏目：40

分类号：TD355(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省自然科学基础研究计划-陕煤联合基金项目

在线出版日期：2023-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：25-35,47