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西安科技大學 碩士學位論文 淺埋煤層長壁開采頂板結構穩(wěn)定性分析 姓名：謝大平 申請學位級別：碩士 專業(yè)：固體力學 指導教師：楊治林 座機電話號碼 論問題目： 淺埋煤層長壁開采頂板結構穩(wěn)定性分析 專 業(yè)： 固體力學 碩士生： 謝大平 簽名 指導老師： 楊治林 簽名 摘 要 神府東勝礦區(qū)是目前我國探明儲量最大的煤田，埋藏淺、上覆厚松散沙層是神東礦 區(qū)煤層的典型賦存特征。礦區(qū)煤層傾角近水平，賦存穩(wěn)定，開采條件較優(yōu)越。但礦井初期 開采實踐表明，煤層埋藏淺卻不一定礦壓顯現(xiàn)緩和：長壁開采工作面普遍存在頂板臺階下 沉現(xiàn)象，并伴有涌水和潰沙等災害，嚴重影響著開采的安全性、產量和效益。而采場涌水 和潰沙等災害問題實質上就是頂板關鍵層的破斷形態(tài)及其穩(wěn)定性問題。頂板控制的核心 問題是老頂關鍵層的控制，對淺埋煤層老項關鍵層的穩(wěn)定性研究具有十分重要的意義。 本文主要圍繞淺埋煤層老頂關鍵層的初次來壓的過程和穩(wěn)定性進行研究。通過現(xiàn)場實測 的方法研究淺埋煤層礦壓顯現(xiàn)的基本規(guī)律；建立老頂關鍵層初次破斷后形成的塑性三鉸 拱系統(tǒng)的力學模型，并對其受力情況和運動情況進行分析，預測淺埋煤層初次來壓期間 老頂基巖可能出現(xiàn)的災害形式；應用初始后屈曲理論并結合淺埋煤層的賦存特征，確定 老頂破斷后的極限下沉量及其在非平衡狀態(tài)下巖塊間的水平推力，給出老頂臺階下沉的 判別依據，估算臺階下沉量，并以大柳塔1203綜采工作面為工程實例加以驗算；以大 柳塔1203綜采工作面為原型開展物理相似模擬實驗，研究頂板初次破斷的結構形態(tài)和 貫通裂縫分布規(guī)律并對實驗誤差進行分析。最后，總結全文并對今后的研究

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