浅埋特大采高综采工作面关键层“悬臂梁”结构运动对端面漏冒的影响

鞠金峰,许家林,朱卫兵

(1.中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心,江苏徐州 221008;2.矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室,江苏徐州 221008;3.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州 221116)

浅埋特大采高综采工作面关键层“悬臂梁”结构运动对端面漏冒的影响

鞠金峰1,2,许家林3,朱卫兵3

(1.中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心,江苏徐州 221008;2.矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室,江苏徐州 221008;3.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州 221116)

通过对神东矿区大柳塔煤矿52304综采工作面7.0 m支架开采时端面漏冒的现场实测、模拟实验与理论分析,从特大采高综采工作面覆岩关键层“悬臂梁”结构运动对直接顶作用的角度,阐述了端面漏冒的发生机理,并提出了相应的控制对策。结果表明:综采工作面的端面漏冒不仅与顶板岩性、构造和裂隙发育以及支护工况有关,还与关键层破断块体的回转运动密切相关。特大采高综采工作面覆岩第1层关键层易破断进入垮落带而形成“悬臂梁”结构,不同于低采高综采工作面关键层稳定铰接的“砌体梁”结构,由于其破断块体后方无水平的侧向约束力,它将无法形成自稳的承载结构;当支架初撑力不足以平衡该“悬臂梁”破断块体及其上覆垮落带岩层的载荷时,易造成该块体发生失稳错动而切割直接顶,从而导致贯穿式的端面漏冒的发生。这是造成52304特大采高综采工作面在顶板完整、煤壁片帮并不突出的条件下,仍发生严重端面漏冒的主要原因。……