淺埋特大采高綜采工作面關鍵層“懸臂梁”結構運動對端面漏冒的影響

鞠金峰,許家林,朱衛兵

(1.中國礦業大學物聯網(感知礦山)研究中心,江蘇徐州 221008;2.礦山互聯網應用技術國家地方聯合工程實驗室,江蘇徐州 221008;3.中國礦業大學煤炭資源與安全開采國家重點實驗室,江蘇徐州 221116)

淺埋特大采高綜采工作面關鍵層“懸臂梁”結構運動對端面漏冒的影響

鞠金峰1,2,許家林3,朱衛兵3

(1.中國礦業大學物聯網(感知礦山)研究中心,江蘇徐州 221008;2.礦山互聯網應用技術國家地方聯合工程實驗室,江蘇徐州 221008;3.中國礦業大學煤炭資源與安全開采國家重點實驗室,江蘇徐州 221116)

通過對神東礦區大柳塔煤礦52304綜采工作面7.0 m支架開采時端面漏冒的現場實測、模擬實驗與理論分析,從特大采高綜采工作面覆巖關鍵層“懸臂梁”結構運動對直接頂作用的角度,闡述了端面漏冒的發生機理,并提出了相應的控制對策。結果表明:綜采工作面的端面漏冒不僅與頂板巖性、構造和裂隙發育以及支護工況有關,還與關鍵層破斷塊體的回轉運動密切相關。特大采高綜采工作面覆巖第1層關鍵層易破斷進入垮落帶而形成“懸臂梁”結構,不同于低采高綜采工作面關鍵層穩定鉸接的“砌體梁”結構,由于其破斷塊體后方無水平的側向約束力,它將無法形成自穩的承載結構;當支架初撐力不足以平衡該“懸臂梁”破斷塊體及其上覆垮落帶巖層的載荷時,易造成該塊體發生失穩錯動而切割直接頂,從而導致貫穿式的端面漏冒的發生。這是造成52304特大采高綜采工作面在頂板完整、煤壁片幫并不突出的條件下,仍發生嚴重端面漏冒的主要原因。……