不同厚度岩层破断模式实验研究 被引量：18

1

作者 左建平 于美鲁 +4 位作者 胡顺银 宋洪强 魏旭 史月 左书豪 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2019年第2期82-90,共9页

顶板破断是采场矿压显现的根本原因,现有很多成果是基于梁或薄板模型而来,而顶板的厚度直接影响了顶板的破断行为。自主研制了采空区顶板破断模拟实验装置,在均布载荷作用下对四边固支不同厚度顶板进行了破坏实验研究。实验结果验证了... 顶板破断是采场矿压显现的根本原因,现有很多成果是基于梁或薄板模型而来,而顶板的厚度直接影响了顶板的破断行为。自主研制了采空区顶板破断模拟实验装置,在均布载荷作用下对四边固支不同厚度顶板进行了破坏实验研究。实验结果验证了薄板基本以沿长边的"O-X"型断裂模式为主,而厚板不仅有沿长边的"O-X"型和沿短边的"O-X"型断裂模式,还有"O-?"型的断裂方式。研究结果表明:薄板破断主要受到最大弯曲应力的影响。随着板厚度增加,横向剪切力的作用在加强,此时厚板的破坏主要受到弯曲和剪切耦合作用,导致其破坏行为更为复杂。 展开更多

关键词 厚板 实验研究 初次破断 基本顶

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厚硬砂岩直覆顶板卸压技术研究 被引量：7

2

作者 李佳文 付宝杰 《煤炭工程》 北大核心 2022年第6期101-107,共7页

直覆厚硬顶板进行预裂切顶成功与否是工作面安全开采的关键,以顾北矿13121^(上)工作面为研究背景,结合理论分析直覆厚硬顶板初次破断及周期破断步距,提出顶板预裂切顶方案,利用FLAC^(3D)软件对厚硬顶板切顶效果进行验证,对比切顶前后厚... 直覆厚硬顶板进行预裂切顶成功与否是工作面安全开采的关键,以顾北矿13121^(上)工作面为研究背景,结合理论分析直覆厚硬顶板初次破断及周期破断步距,提出顶板预裂切顶方案,利用FLAC^(3D)软件对厚硬顶板切顶效果进行验证,对比切顶前后厚硬顶板位移规律及工作面超前支承应力的变化特征。结果显示:预裂切顶可以有效改善硬厚顶板直覆工作面工作环境,切顶后,工作面超前支承应力峰值降低28.39%,超前影响范围缩减了37%,顶板垮落压实步距缩短了43.53%,超前支承应力峰值位置向深部转移,预裂切顶对厚硬顶板直覆工作面矿压控制起到了积极作用,对工作面超前支护设计具有借鉴意义。 展开更多

关键词 厚硬顶板 破断步距 顶板垮落 超前支承压力

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掘进巷道破碎区安全管理技术措施研究 被引量：6

3

作者 高刘奇 《山东煤炭科技》 2020年第7期208-210,共3页

针对3108运输巷在掘进期间顶板出现的破碎现象,山西煤炭运销集团阳城四侯煤业有限公司通过技术研究分析提出了"铺设钢筋网+安装JW型钢带+柔模浇筑+架设钢棚"联合措施,实际应用后,保证了巷道施工安全,取得了显著成效。

关键词 巷道 破碎顶板 安全管理 支护措施

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长壁工作面顶板破断震动诱发冲击地压机理

4

作者 杜刚 王超 刘锋 《煤矿现代化》 2024年第3期123-127,共5页

冲击地压是对采矿安全和经济造成重大威胁的一个主要工程灾害。为探究长壁工作面顶板破断诱发的冲击地压机理。基于弹性地基理论建立了有限弹性梁模型,研究了长壁工作面冲击地压的因果机制。对基本顶破裂过程及相关参数进行了分析。结... 冲击地压是对采矿安全和经济造成重大威胁的一个主要工程灾害。为探究长壁工作面顶板破断诱发的冲击地压机理。基于弹性地基理论建立了有限弹性梁模型,研究了长壁工作面冲击地压的因果机制。对基本顶破裂过程及相关参数进行了分析。结果表明:在一定的阻尼阻力下,基本顶的运动呈现自由振动。同时发现,随着基本顶厚度和弹性模量的增加,基本顶的主导振动频率也会增加。在基本顶振动过程中,施加在煤体上的垂直应力得到了卸载。基本顶-煤体界面的卸压作用导致了巷道帮部煤体在水平地应力下进入巷道,从而导致冲击地压。随着基本顶强度和厚度以及煤体内水平地应力的增加,冲击地压的可能性也会增加。这一机制解释了长壁工作面巷道中冲击地压机理,为长壁工作面冲击地压的预防和控制技术提供了理论基础。 展开更多

关键词 顶板破断 顶板震动 冲击地压

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坚硬石灰岩顶板矿压规律研究及其控制方法 被引量：3

5

作者 王帅帅 《煤矿现代化》 2019年第1期16-18,共3页

文章对凤矿一五二盘区首采面采场矿压监测数据及其显现形式进行了分析研究,在原有坚硬石灰岩顶板破断规律及控制技术基础上,通过采取相应顶板管控措施,为盘区后续工作面的顶板管理提供了一定的参考与指导依据。

关键词 首采面 坚硬顶板 破断规律 顶板管控

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顶板破坏区下巷道综合控制技术研究 被引量：3

6

作者 陈晓鹏 《煤矿现代化》 2019年第3期21-22,26,共3页

文章以回坡底煤矿破碎顶板条件下巷道控制为研究背景,研究了实体煤柱下与破碎采空区下巷道应力变形情况,破碎采空区下顶板完整性差,裂隙较发育,设计采用锚杆索与高泡水泥充填的综合控制技术,现场实践表明,破碎采空区下巷道采用综合控制... 文章以回坡底煤矿破碎顶板条件下巷道控制为研究背景,研究了实体煤柱下与破碎采空区下巷道应力变形情况,破碎采空区下顶板完整性差,裂隙较发育,设计采用锚杆索与高泡水泥充填的综合控制技术,现场实践表明,破碎采空区下巷道采用综合控制技术后,顶板完整性增强,巷道围岩变形量可控,完整性提高,满足工作面生产接续需要。 展开更多

关键词 破碎顶板 巷道控制 充填加固

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破碎顶板综合支护技术应用研究 被引量：3

7

作者 王玉林 《能源与环保》 2021年第8期272-275,共4页

井下掘进、回采过程中受赋存条件影响,往往遇到的破碎顶板。进行顶板破碎条件下的超前下的支护及回采支护具有很强的实践性。支护作为回采的基础,经实践研究发现,顶板破碎情况下,巷道开挖前将超前锚杆支护在巷道顶板前方岩体内,有效地... 井下掘进、回采过程中受赋存条件影响,往往遇到的破碎顶板。进行顶板破碎条件下的超前下的支护及回采支护具有很强的实践性。支护作为回采的基础,经实践研究发现,顶板破碎情况下,巷道开挖前将超前锚杆支护在巷道顶板前方岩体内,有效地把破碎及不稳定区域顶板与岩体组合起来,并形成“临时完整”顶板,提高顶板的承载力,进而减少随掘随落现象出现,达到提高掘进效率的目的。同时后期进行的二次支护,达到了提高永久支护的有效性,确保了顶板的完整性,保障了煤矿井下生产安全。 展开更多

关键词 破碎顶板 超前支护 二次支护

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底分层破碎顶板巷道注浆技术改进研究 被引量：2

8

作者 卢永战 《煤炭与化工》 CAS 2014年第3期100-101,104,共3页

针对亨健公司底分层煤进行回采过程中易发生冒顶事故的问题,运用拱形支护原理,结合注浆材料在现场条件下的流动半径及顶板破碎情况,合理的改进注浆孔布置方式,确定合理的注浆量,使注浆材料得到了有效的利用,增强注浆体的对底分层巷道破... 针对亨健公司底分层煤进行回采过程中易发生冒顶事故的问题,运用拱形支护原理,结合注浆材料在现场条件下的流动半径及顶板破碎情况,合理的改进注浆孔布置方式,确定合理的注浆量,使注浆材料得到了有效的利用,增强注浆体的对底分层巷道破碎顶板的支护质量,提高巷道的单进水平。 展开更多

关键词 破碎顶板 注浆 支护

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千米深井破碎顶板控制关键技术

9

作者 石永奎 庞纪禄 郭信山 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2008年第2期219-221,230,共4页

采用"双端封堵测漏装置"探测了上行卸压开采时上覆岩层运动破坏的范围和裂隙扩展程度,同时采用RFPA数值分析软件对先行开采4层煤后对2层煤的卸压效果进行了预测;在此基础上综合考察了上位煤层的工作面顶板所处的应力环境和围... 采用"双端封堵测漏装置"探测了上行卸压开采时上覆岩层运动破坏的范围和裂隙扩展程度,同时采用RFPA数值分析软件对先行开采4层煤后对2层煤的卸压效果进行了预测;在此基础上综合考察了上位煤层的工作面顶板所处的应力环境和围岩稳定性;论述了采用上行卸压开采降低上位煤层工作面顶板应力的可行性;分析了2层煤条件下采用轻型综采支架的可行性并进行了支架选型;提出了工作面无矸石快速通过断层的新技术。上述技术方案的实施,彻底解决了深井破碎顶板的控制问题,实现了破碎顶板条件下工作面的安全、高效生产。 展开更多

关键词 千米深井 破碎顶板 轻型综采支架 顶板控制

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绿塘煤矿软岩巷道锚注支护技术研究 被引量：1

10

作者 杨华富 《煤矿现代化》 2022年第6期104-107,111,共5页

针对绿塘煤矿软岩巷道在高地应力和回采动压叠加影响下出现非线性的软岩大变形问题以及支护构件严重破坏的现象,决定对6_(中)S105工作面回风顺槽采用锚注支护技术。通过高压注浆的方式改变围岩的力学性质,增加围岩的整体性。现场应用情... 针对绿塘煤矿软岩巷道在高地应力和回采动压叠加影响下出现非线性的软岩大变形问题以及支护构件严重破坏的现象,决定对6_(中)S105工作面回风顺槽采用锚注支护技术。通过高压注浆的方式改变围岩的力学性质,增加围岩的整体性。现场应用情况表明:采用锚注支护技术后,顺槽变形明显减小,能够满足生产的需要。 展开更多

关键词 破碎顶板 沿空掘巷 锚注支护 围岩变形

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永丰煤业轨道斜巷支护技术研究 被引量：1

11

作者 成德安 《能源与节能》 2015年第7期122-123,共2页

以永丰煤业轨道斜巷作为研究对象,在原有支护的基础上,基于现场测试,确定新的支护方式。对于围岩岩性较好且基本无淋水的区段,采用锚网索喷支护;对于围岩破碎但可锚固性能达到要求的区段,采用加强锚网索喷支护;对于围岩破碎、淋水大,顶... 以永丰煤业轨道斜巷作为研究对象,在原有支护的基础上,基于现场测试,确定新的支护方式。对于围岩岩性较好且基本无淋水的区段,采用锚网索喷支护;对于围岩破碎但可锚固性能达到要求的区段,采用加强锚网索喷支护;对于围岩破碎、淋水大,顶板岩层可锚固性能达不到要求的区段,仍采用U型钢棚支护。 展开更多

关键词 斜巷 破碎顶板 支护

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破碎顶板松软煤层巷道破坏机理及高预应力支护技术研究 被引量：1

12

作者 李宏星 丁国利 +1 位作者 张小强 刘跃东 《机械管理开发》 2013年第6期51-53,共3页

根据易东煤矿采区巷道顶板为破碎顶板,两帮强度低,传统棚式支护难以控制围岩变形量大这一问题,基于实验室力学性能测试及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值模拟计算的方法,对破碎顶板松软煤层巷道的破坏机理及高性能预应力支护体系... 根据易东煤矿采区巷道顶板为破碎顶板,两帮强度低,传统棚式支护难以控制围岩变形量大这一问题,基于实验室力学性能测试及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值模拟计算的方法,对破碎顶板松软煤层巷道的破坏机理及高性能预应力支护体系进行了研究,得出了巷道围岩连锁失稳、破坏机理及其相关解决技术。现场工业性试验表明,采用高性能预应力支护技术后,顶板下沉量为44 mm,两帮移近量为117 mm,离层量控制在32 mm以内,效果良好,得出高性能预应力锚杆支护可以较好控制复合顶板松软煤层巷道的围岩变形,提高巷道的整体稳定性。 展开更多

关键词 破碎顶板 松软煤帮 破坏机理 数值计算 高性能预应力 锚杆支护

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爆破切顶卸压技术在维护沿空巷道中的应用 被引量：1

13

作者 张治福 《山东煤炭科技》 2017年第3期25-27,29,共4页

为了提高留巷的稳定性,减小实体煤帮和充填墙体承担的荷载,通过UDEC数值模拟的方法,分别对未切顶卸压爆破顶板和爆破顶板前后顶板破断情况以及巷道变形情况进了研究分析。表明:切放顶爆破卸压后充填墙体和实体煤帮压缩变形较小;实体煤... 为了提高留巷的稳定性,减小实体煤帮和充填墙体承担的荷载,通过UDEC数值模拟的方法,分别对未切顶卸压爆破顶板和爆破顶板前后顶板破断情况以及巷道变形情况进了研究分析。表明:切放顶爆破卸压后充填墙体和实体煤帮压缩变形较小;实体煤帮、充填墙体、巷道两帮、最大变形量均显著减小;顶板下沉量、底鼓量也明显减小。 展开更多

关键词 切顶 卸压 沿空留巷 UDEC

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倾斜巷道冒顶后支架“迎山角”的变化

14

作者 马润刚 《山西焦煤科技》 2006年第4期39-40,共2页

根据实际经验,对倾斜巷道支架“迎山角”的变化进行了探讨,提出倾斜巷道冒顶时,应该将支架打直,并介绍了具体支护方法。

关键词 倾斜巷道 破碎顶板 迎山角

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多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳规律 被引量：71

15

作者 刘长友 杨敬轩 +1 位作者 于斌 杨培举 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期395-403,共9页

为弄清多采空区下坚硬顶板群结构的破断失稳对工作面矿压的影响,根据大同矿区多采空区坚硬厚层破断顶板群的赋存条件,采用理论分析、相似模拟实验和现场实测分析相结合的研究方法,对多采空区破断顶板群结构的失稳规律及其对工作面来压... 为弄清多采空区下坚硬顶板群结构的破断失稳对工作面矿压的影响,根据大同矿区多采空区坚硬厚层破断顶板群的赋存条件,采用理论分析、相似模拟实验和现场实测分析相结合的研究方法,对多采空区破断顶板群结构的失稳规律及其对工作面来压的影响进行了研究探讨。研究表明,多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳具有一定的概率特征;采用威布尔多参数分布函数对破断顶板群结构的失稳形式具有很好的描述,并建立了近距离煤层群多采空区顶板群结构的失稳模型,确定了大同矿区坚硬顶板群结构的失稳参数,得到了侏罗系煤层群顶板结构的失稳率;通过对大同矿区永定庄煤矿15号煤层端头及中部位置矿压和支架阻力的实测分析表明,工作面上方破断顶板群结构的失稳率与工作面支架阻力大小具有相关性,验证了工作面坚硬厚层破断顶板的失稳规律。 展开更多

关键词 多采空区 破断顶板群 结构失稳 矿压特征 威布尔分布

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多煤层上覆破断顶板群结构演化及其对下煤层开采的影响 被引量：49

16

作者 于斌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期261-266,共6页

采用理论分析、数值模拟和现场监测等方法,首先建立多煤层破断顶板群结构演化模型,推演不同煤层开采时破断顶板群发育扩展高度,获得了"遗留煤柱-破断顶板群结构"共同作用下工作面支护强度计算公式;其次通过数值模拟揭示了破... 采用理论分析、数值模拟和现场监测等方法,首先建立多煤层破断顶板群结构演化模型,推演不同煤层开采时破断顶板群发育扩展高度,获得了"遗留煤柱-破断顶板群结构"共同作用下工作面支护强度计算公式;其次通过数值模拟揭示了破断顶板群结构发育扩展规律;最后进行现场监测验证。结果表明:侏罗系煤层群间距较小,间隔岩层极易破断,易与上层煤已垮落和破断的顶板结构连接,形成破断顶板群结构;虽然石炭系与侏罗系煤层间距较大,但侏罗系煤层破断顶板群岩层重量通过遗留煤柱向下传递,并与石炭系煤层破断顶板共同作用于工作面支架上,致使石炭系煤层工作面支架压力显著增大。本研究有效解释了多煤层开采时下煤层发生强矿压的原因,为大同矿区及类似矿井多煤层开采围岩控制提供了依据。 展开更多

关键词 多煤层 破断顶板群 发育扩展 工作面支护强度

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基于基本顶断裂位置的综放沿空掘巷煤帮支护技术 被引量：35

17

作者 孟祥军 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期61-68,共8页

针对深部综放开采大断面沿空掘巷不易支护的难题,采用理论分析及现场实践的方法,研究了深部综放开采大断面沿空掘巷煤帮的破坏特点,揭示了帮部长锚索结合锚网联合支护的作用原理,提出了根据钻进煤粉量的变化来判断基本顶断裂线位置及确... 针对深部综放开采大断面沿空掘巷不易支护的难题,采用理论分析及现场实践的方法,研究了深部综放开采大断面沿空掘巷煤帮的破坏特点,揭示了帮部长锚索结合锚网联合支护的作用原理,提出了根据钻进煤粉量的变化来判断基本顶断裂线位置及确定深部沿空巷道巷帮锚索支护长度的方法,并在东滩矿1306工作面验证了该方法的有效性。研究表明:深部综放开采大断面沿空掘巷具有水平变形大,两帮鼓出大,特别是实体煤帮鼓出严重的特点;帮部长锚索结合锚网联合支护能够在浅部通过锚杆群和金属网形成点面结合的支护体系形成挤压加固墙,从而抵抗塑性区煤体对其侧向压力,起到加固巷道的作用;基于钻进煤粉量、围岩压力和顶板的断裂之间的联系,提出了深部综放开采大断面沿空掘巷实体煤帮的控制对策和深部沿空巷道实体煤侧巷帮锚索支护长度的确定方法;以东滩矿1306轨道巷为例进行了实体煤帮的钻孔煤粉测试,并基于测试结果进行了实体煤帮加固设计;现场工程实践表明加固后实体煤帮的水平变形明显减小,证实了该加固方法的有效性。 展开更多

关键词 综放开采 沿空掘巷 基本顶断裂 钻进煤粉量 帮部长锚索 巷道支护

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上覆硬厚岩层破断运动及断顶控制 被引量：28

18

作者 蒋金泉 代进 +1 位作者 王普 张林良 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期264-270,共7页

硬厚覆岩的破断与结构将发生显著的变化。针对汝箕沟煤矿二2煤层上覆厚层石英砂岩条件,采用现场实测、数值模拟、理论分析及现场试验等方法,研究了硬厚覆岩裂隙发育特征、破断运动、矿压显现特征及断顶控制技术,为硬厚覆岩工作面灾害防... 硬厚覆岩的破断与结构将发生显著的变化。针对汝箕沟煤矿二2煤层上覆厚层石英砂岩条件,采用现场实测、数值模拟、理论分析及现场试验等方法,研究了硬厚覆岩裂隙发育特征、破断运动、矿压显现特征及断顶控制技术,为硬厚覆岩工作面灾害防治提供了依据。研究表明,硬厚石英砂岩的微观结构致密完整,呈现大面积悬空、大步距破断运动,引起强烈的支架动载,甚至导致工作面风流逆转、沟通上部采空区隐形火区;硬厚岩层破断运移后产生明显的离层空间,并在开切眼上部和工作面上部及采空区中部形成覆岩主裂隙带,且发育高度大于经验计算数值,甚至与上方采空区沟通诱发灾害;实施开切眼深孔断顶爆破及降低工作面采高,有效缩短了硬厚岩层的初次破断步距,降低了支架动载及主裂隙带高度。 展开更多

关键词 硬厚岩层 破断运动 矿压显现 破断主裂隙带 开切眼断顶

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近距离煤层下行开采条件下覆岩运移规律研究 被引量：27

19

作者 吕兆海 赵长红 +3 位作者 岳晓军 李立波 靳华 朱海鱼 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第7期18-22,32,共6页

为得到清水营煤矿近距离煤层开采过程中,破断顶板层结构的形成、运动规律及能量演化特征,结合矿井地质资料,构建二维物理相似模型试验平台,基于全站仪、千分表、热红外成像等技术进行综合监测,并对破断顶板层结构形成的诱因及其扩展发... 为得到清水营煤矿近距离煤层开采过程中,破断顶板层结构的形成、运动规律及能量演化特征,结合矿井地质资料,构建二维物理相似模型试验平台,基于全站仪、千分表、热红外成像等技术进行综合监测,并对破断顶板层结构形成的诱因及其扩展发育特征进行理论分析,得出近距离煤层下行开采过程中,二煤开采对其底板的破坏深度达10.05 m;三煤开采对上覆破断岩层造成二次扰动,覆岩整体下沉量为0.39 m,破断顶板层发育高度达到21.9 m;提出破断顶板层结构扰动下支架载荷由静态载荷与动态载荷构成,为保证工作面支护强度,需提高支架的工作阻力和初撑力;针对松散破断顶板层可采取工作面挂网作人工假顶、预注水泥砂浆固化顶板等方式提高顶板结构的完整性和承载力。 展开更多

关键词 上覆煤层 下行开采 近距离煤层 破断顶板层

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近距离下煤层损伤基本顶破断规律及稳定性分析 被引量：17

20

作者 何尚森 谢生荣 +3 位作者 宋宝华 周殿奇 孙颜顶 韩帅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2596-2605,共10页

为掌握近距离下煤层损伤基本顶的破断、失稳规律,首先对下煤层基本顶的损伤类型进行了分类,提出了基本顶损伤量化的方法,之后采用理论分析对损伤基本顶的断裂长度进行了研究,并基于"砌体梁"的"S-R"理论研究了损伤... 为掌握近距离下煤层损伤基本顶的破断、失稳规律,首先对下煤层基本顶的损伤类型进行了分类,提出了基本顶损伤量化的方法,之后采用理论分析对损伤基本顶的断裂长度进行了研究,并基于"砌体梁"的"S-R"理论研究了损伤基本顶的失稳规律。研究结果表明:1损伤造成基本顶提前断裂,断裂长度随损伤量的增大而减小,达到极限损伤量时基本顶随采随垮;2损伤基本顶更易发生"砌体梁"滑落失稳,损伤量越大滑落失稳的几率越大,铰接岩块挤压力的减小是造成上述现象的原因;3"砌体梁"铰接岩块挤压力的递减速度大于铰接面抗压强度递减速度,损伤基本顶反而不易发生"砌体梁"的回转失稳;4通过对晋华宫矿307盘区11号煤层8707工作面的矿压观测,验证了损伤基本顶断裂及失稳规律。 展开更多

关键词 近距离煤层 损伤基本顶 底板损伤量 破断长度 失稳规律

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