大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响研究-论文

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文件名称：大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响研究-论文
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更新时间：2021-07-07 18:04:46
大倾角 煤矸互层顶板 支架-围岩 非对称 顶板控制 为了研究大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响，以*焦煤集团2130煤矿25213工作面为研究对象，采用物理相似模拟实验、Rhino+Kubrix+FLAC3D相结合的数值模拟及现场实测的方法，深入分析了大倾角大采高工作面不同夹矸层数、厚度下煤矸互层顶板失稳规律与顶板-支架相互作用特征。结果表明，煤矸互层顶板破坏是由于倾斜中部、靠近支架的煤线先产生局部压剪破坏，随之向附近软煤夹层、夹矸扩展，导致顶板非均衡破坏，诱发架前冒顶、煤壁片帮等现象。大倾角大采高煤矸互层顶板工作面支架工作阻力、顶板最大主应力及顶板变形均呈明显的非对称性，且随着夹矸层数增加，支架上方煤矸顶板集中应力影响范围、围岩变形影响范围及塑性破坏范围均有所增大。煤矸互层顶板支架与围岩有顶板与支架正接触、破断顶板作用于支架掩护梁、架间相互作用等三种作用特征。较一般顶板的大倾角工作面，煤矸互层顶板对支架作用力明显减小，支架工作阻力整体呈倾斜中、下部大于上部的特征;支架非对称受载表现为前柱侧向载荷大于后柱，但随夹矸厚度的增加，顶梁受载程度趋于均布化。结合研究结果，提出了缩短空顶时间、分区域控制、超前预爆破及工作面实时矿压监