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作者
康志鹏赵靖段昌瑞
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单位
淮河能源控股集团有限责任公司煤炭开采国家工程技术研究院深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室
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摘要
厚煤层分层开采时，顶板覆岩结构破坏对巷道的稳定性以及工作面的支护稳定性起决定性的控制作用。针对厚砂岩顶板直覆条件下的采空区悬顶不垮，来压步距大，断裂后产生较大冲击地压等问题，以顾北矿13121上工作面为工程背景，通过理论分析、现场探测、力学试验、数值模拟等方法综合研究，揭示分层开采厚硬顶板覆岩结构破坏机理，得出顶板移动变形及应力分布规律。结果表明：厚硬顶板在工作面开采时垮落步距大，采动影响剧烈，塑性区破坏发育，工程上表现为采空区大面积悬顶，煤帮大面积片帮破坏。据此，提出厚硬顶板切顶预裂深孔爆破技术，并成功应用于顾北矿13121上工作面，缩短了初次和周期来压步距，使巷道围岩变形和采场矿压得以有效控制。
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关键词
分层开采厚硬顶板覆岩破坏机理移动变形应力分布
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基金项目(Foundation)
安徽省重点研究和开发计划（201904a07020011）；
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文章目录
1 工程背景
2 覆岩结构破裂形式及特征分析
2.1 覆岩力学特征
2.2 覆岩矿物成分分析
3 采动覆岩移动破坏规律研究
3.1 采场覆岩移动规律数值模拟研究
3.1.1 数值计算模型及参数
3.1.2 模拟方案
3.1.3 模拟结果分析
3.2 推进速度对采场覆岩破坏影响分析
3.2.1 推进速度对周期来压步距的影响
3.2.2 推进速度对基本顶下沉量的影响
4 厚硬直覆顶板控制技术
4.1 厚硬直覆顶板控制原理
4.2 厚硬直覆顶板控制方案
4.2.1 初采期切顶预裂爆破
4.2.2 回采期切顶预裂爆破
4.2.3 现场监测结果及分析
5 结 论
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引用格式
康志鹏,赵靖,段昌瑞.分层开采厚硬顶板覆岩结构破坏及移动规律研究[J].煤炭工程,2022,54(08):78-83.
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