坚硬顶板不等长回采工作面矿压显现规律研究

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文章以平岗煤矿实际生产条件和地质资料为基础,采用实验室实验、理论分析、数值模拟、现场观测相结合的方法,对14#煤层1202工作面顶板压力、来压步距及覆岩关键层破断特征进行研究。在实验室对现场采集的顶底板岩样进行力学实验,得出了理论计算及数值模拟所需的岩石力学参数。通过理论计算结合煤层柱状图得出了回采工作面上方关键层的位置,为数值模拟及关键层位置的设定提供了参数。采用RFPA软件模拟了1202工作面关键层的破断特征,得出了1202工作面初次来压步距为42m左右,同时对同采深、顶板岩性不同工作面关键层破断情况进行数值模拟,当均质度、强度和弹性模量较大时,工作面初次垮落的步距较大,且其裂隙带的高度和影响范围均较大,显然其矿压显现明显;反之则垮落步距小,裂隙带的高度和影响范围较小,矿压显现相对不明显。对矿压观测数据进行理论分析可知,随着不等长工作面长度不断加大工作面平均压力随着增大,而周期来压步距有减小的趋势,来压时项板压力呈增大趋势。当工作面增加到一定长度后,工作面平均压力和周期来压步距将趋于一个稳定值。这为不等长工作面进行顶板控制设计提供依据。
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