[01355275]浅埋煤层大采高顶板结构及其稳定性研究
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我国浅埋煤层大采高工作面应用广泛,大采高将导致顶板冒落带上升,能够形成铰接结构的关键层层位上移,导致顶板结构形态变异,支架稳定性下降。由于对浅埋煤层大采高工作面顶板结构认识不清,支架选型和顶板控制具有盲目性,大采高顶板结构理论是神东矿区是亟待解决的科学问题。课题通过大量实测和实地调查,掌握了浅埋煤层大采高工作面的矿压显现基本规律,发现了直接顶与采高比为确定关键层层位的新指标,为后续理论研究奠定了坚实的基础;通过对4m至7m不同大采高的物理模拟和数值计算,揭示了浅埋煤层大采高工作面的顶板关键层结构形态和运动特征,提出了等效直接顶的概念和分类,建立了基于等效直接顶的大采高工作面顶板结构力学模型;建立了大采高煤壁片帮的柱条模型,揭示了大采高煤壁片帮机理;分析了顶板结构的稳定性,建立了“大采高支架-围岩”关系,提出了支架阻力计算公式,为浅埋煤层大采高支架选型设计和顶板支护控制提供科学基础。