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综放面异常矿压是在综放面开采过程中出现的顶板压力突发的、偶然的异常增大、影响工作面安全生产的较强烈的动压现象。目前对综放面出现的异常压力与覆岩结构的相互关系、异常压力产生的机理及控制方法还未有系统的理论研究。 本文针对长春兴煤矿综放面初采阶段发生的异常矿压显现现象,在对工作面矿压规律实测研究的基础上,结合上覆岩层情况,构建工作面不同矿压显现时覆岩结构及其运动特征模型,并进行力学分析,给出了不同结构及运动形式下的顶板压力理论计算公式。 运用UDEC数值模拟软件对覆岩结构运动、变形、移动等垮落规律进行模拟研究,模拟结果与实测分析和理论研究结论能够吻合,证明了基本顶的垮落失稳运动以及上位直接顶悬顶的周期性垮落是出现异常矿压显现的内在原因。 依据力学平衡条件,给出了综放面基本顶在滑落失稳和回转失稳两种运动形式下发生异常矿压显现现象的条件和力学判据。结合实测分析、理论研究和数值模拟,对长春兴煤矿103综放面初采阶段异常矿压显现机理进行了分析,很好的解释了异常矿压显现现象,实际生产中的难题得到了解决。最后,论文给出了以预测、预报、预防为技术思路,工作面覆岩结构形态和失稳模式的超前预测、预报以及顶板控制措施相结合的综合防治体系,并在现场开采实践中获得了较好的效果。