摘要：在厚松散含水层下薄基岩综放开采时,由于基岩厚度较薄,覆岩破坏无法形成砌体梁铰接结构,而是呈现出悬臂破断形式,当基岩顶板切落时容易引起强烈的矿压现象;同时松散含水层具有载荷传递的作用,可传递上覆表土层的载荷,因此,在回采期间极易发生压架、突水溃沙事故。为此,结合朱仙庄矿87采区的实际条件,依据矿山压力与岩层控制理论,采用理论分析和数值模拟的计算方法对支架合理工作阻力进行了研究,提出了支架工作阻力P为基岩顶板切落对支架的作用力P1和水压对基岩作用力P2的总和,研究结果表明:当支架工作阻力为8 000 kN时,可以保证工作面不发生压架、突水溃沙事故。

摘要：根据朱仙庄矿区的地质条件,运用相似模拟实验方法模拟分析了厚松散含水层下特厚煤层一次采全厚综放开采时覆岩破坏及位移特征,得出了覆岩冒落带、裂隙带高度成阶梯跳跃式发展并趋于稳定,确定了其发育高度.随着工作面的推进,采空区不断扩大,覆岩的各组岩层出现了不同程度的移动下沉,各岩层中最大下沉量基本处于采空区中部上方.揭示了工作面在开挖过程中覆岩的应力分布规律,为采场的支护设计提供了依据.

摘要：针对榆神府矿区首层煤炭资源开采过程中在通过古冲沟区域时多次发生溃水溃砂灾害的问题,探究了古冲沟区域埋深浅、基岩薄、松散层厚且含水的工作面溃水溃砂灾害发生机理,利用自主研发的溃水溃砂启动测试仪实现了浅埋薄基岩厚松散含水层工作面溃水溃砂灾害过程的室内试验模拟。根据溃水溃砂灾害现场特征确定了水头高度、裂缝特征(裂缝宽度和倾角)、砂土体厚度和密实度、黏土层厚度等6个溃水溃砂启动影响因素,基于正交试验原理设计并实施了25组水砂溃涌启动模拟试验,通过总结25组系列试验的试验特征得到了溃水溃砂灾害孕灾过程规律:渗水→水量增大→水变浑→水砂突涌。利用极差分析法定量研究了不同影响因素对溃水溃砂灾害启动的影响程度,得到了水头高度是影响溃水溃砂灾害发生的最主要因素,影响程度占比为37.5%,进而提出了采前疏放水是减少溃水溃砂灾害发生的有效措施。对比分析了不同水头高度条件下溃水溃砂灾害的孕灾与灾害特征,研究得到了灾害启动临界水力坡降与其他影响因素的数学关系,为溃水溃砂致灾机理的研究提供依据。溃水溃砂启动前松散含水层内部孔隙水压力突降的试验特征为现场灾害监测与预警提供了依据。