本书以神东煤田上湾煤矿12401综采工作面为工程背景，采用现场实测、室内物理力学实验、相似材料模拟实验、数值计算等研究方法，分析浅埋8.8m大采高采场矿压显现特征，揭示浅埋8.8m大采高采场围岩破坏失稳机理，研究浅埋8.8m大采高采场覆岩运动特征与采动应力动态演化过程，提出浅埋8.8m大采高采场围岩控制方法，并开展相关工程应用工作。本书介绍的研究成果丰富了大采高超大采场煤炭开采理论与方法，可为我国其他相似条件矿井的煤炭开采提供借鉴。
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国家重点研发计划项目煤矿智能开采安全技术与装备研发的课题大采高工作面智能开采安全技术集成与示范的负责人
目录
序
前言
第1章绪论1
1.1研究背景及意义1
1.2研究现状2
1.2.1大采高工作面覆岩破断规律研究现状2
1.2.2大采高工作面顶板控制理论研究现状5
1.2.3大采高工作面煤壁稳定性控制研究现状9
1.2.4存在的问题11
1.3本书内容及研究方法12
1.3.1本书内容12
1.3.2研究方法13
1.4技术路线13
第2章浅埋8.8m大采高采场矿压显现特征15
2.1工作面开采条件15
2.1.1工程地质条件15
2.1.2工作面及配套设备参数20
2.2工作面煤岩力学性质21
2.3顶板压力分布特征28
2.3.1初次来压顶板压力特征28
2.3.2周期来压期间30
2.4高帮煤壁破坏特征37
2.5微震事件分布特征38
2.6覆岩“三带”发育特征40
2.7地表裂隙发育特征43
2.8本章小结45
第3章浅埋8.8m大采高采场围岩破坏失稳机理47
3.1薄基岩的定义47
3.2覆岩结构运动过程及稳定性分析48
3.2.1关键块回转过程48
3.2.2关键块稳定性分析50
3.3支架阻力的确定51
3.4支架阻力的工作面长度效应54
3.5浅埋煤层高帮煤壁破坏机理57
3.5.1煤壁简化力学模型57
3.5.2煤壁拉伸破坏条件58
3.5.3煤壁结构屈曲失稳条件60
3.6采高对煤壁稳定性的影响60
3.6.1煤壁破坏范围确定60
3.6.2煤壁稳定性敏感性分析62
3.6.3采高效应室内实验验证63
3.7浅埋大采高工作面围岩控制原则65
3.7.1缓解煤壁载荷65
3.7.2降低煤壁集中力70
3.8大采高采场液压支架选型原则72
3.9本章小结75
第4章浅埋8.8m大采高采场覆岩运动特征与采动应力动态演化77
4.1相似材料选取及其模型设计77
4.2相似材料实验模型铺设81
4.3相似材料模拟实验结果分析84
4.4数值模型建立和结果分析92
4.4.1数值模型建立92
4.4.2采动应力分布和演化特征92
4.4.3覆岩移动特征99
4.4.4覆岩垮落特征101
4.4.5地表下沉特征104
4.5本章小结107
第5章浅埋8.8m大采高采场围岩控制方法108
5.1煤壁稳定性控制108
5.2顶板稳定性控制110
5.2.1支架适应性分析110
5.2.2采场来压预测方法110
5.3回撤期间巷道围岩稳定性分析118
5.4本章小结122
第6章结论与展望124
6.1结论124
6.2展望126
参考文献127
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