浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演化规律及影响因素分析

摘要

为了对西北浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演化规律及影响因素进行研究,以哈拉沟煤矿22407工作面为工程背景,采用相似模拟和理论研究的方法分析了浅埋煤层高强度开采覆岩切落式塌陷灾害演变规律,结果表明:高强度开采覆岩切落式塌陷灾害始于直接顶悬臂梁切落,覆岩产生的纵向裂隙,随着工作面推进,断裂带内的砌体梁结构失稳,引起关键层及其承载层切落,导致塌陷灾害发生。基于上述研究,建立了由支架-矸石-悬臂梁结构-砌体梁结构组成的力学模型,运用突变理论分析了覆岩结构、岩性、载荷及支架刚度、来压步距等因素对切落塌陷产生影响机制,为浅埋煤层高强度开采工作面生产安全及生态保护提供了科学依据。