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煤层回采是煤矿最主要的生产环节,其中煤层顶板的岩性及其工程地质性质,直接影响到煤层的回采效率、回采方法、工作面管理方法、生产工作环境与安全条件等。只有根据煤层顶板的工程地质性质,科学地组织和管理生产,才能够创造安全、高效的生产局面。否则,将会给煤矿安全生产带来极大的隐患,甚至人员伤亡事故。煤层顶板稳定性主要由顶板岩体力学性质及其岩体中应力分布规律所决定,也是岩体结构复杂性与井下工程适应性和协调性的综合反映。岩体结构是岩体赋存于一定的地质环境之中,在受不连续结构面的切割下形成的。岩体力学性质除受岩石力学性质影响外,还受结构面力学性质、岩体结构面的发育组合情况、岩体结构类型和赋存环境等因素的影响,其中岩体结构面的存在破坏了岩体的完整性,削弱了岩体的力学强度,控制着岩体的变形和破坏规律。煤层顶板的岩性及组合是由沉积环境变化所决定的,沉积环境不同会造成煤层顶板稳定性的明显差异。煤层顶板中常含有煤线和碳质泥岩,形成复合顶板,这样的顶板类型很容易沿构造弱面发生顶板漏顶、冒顶事故。因此岩体结构及顶板稳定性研究具有重要的理论意义和实际应用价值。芦岭煤矿位于安徽省宿州市东南20余公里处,属淮北矿业集团公司下属一大型矿井。该矿井年产原煤能力近200万吨,随着矿井开采深度的增加,煤层开采矿压不断增加,煤层顶板稳定性问题日趋严重。本文在淮北芦岭矿井资料整理、统计及分析的基础上,从矿区8煤层顶底板岩石特征及组合特征入手,分析了8煤层顶板沉积体系及沉积相特征,总结了8煤层顶板岩石分布特征,并结合岩石物理、力学性质参数的测定结果,分析了不同沉积相顶板岩石力学特征,借助于岩石破裂全过程分析系统RFPA2D软件,对8煤层不同顶板组合特征区域回采顶板冒裂特征进行了数值模拟。在8煤层顶部岩石组成、结构及地质构造等研究基础上,运用GIS技术,采用模糊综合评判方法,重点对研究区8煤层开采顶板稳定性进行了综合定量评价。图[66]表[44]参[47]