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第 38 卷 第 X 期 岩石力学与工程学报 Vol.38 No.X
2019 年 X 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering XXX ，2019
浅埋大采高顶板关键层结构稳定性分析
周金龙 1，2 ，黄庆享 2
(1. 中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院，北京 100083 ；2. 西安科技大学 能源学院，陕西 西安 710054)
摘要 ：我国西部浅埋厚煤层普遍采用大采高综采方法回采，大采高综采工作面顶板关键层结构形态及其稳定性对
采场矿压及围岩控制具有显著影响。通过建立等效直接顶对采空区充填度的计算模型，将等效直接顶分为“充分
充填型”和“一般充填型”。基于物理相似模拟和 UDEC 数值模拟，分析了大采高采场覆岩单一关键层“高位斜
台阶岩梁”结构和双关键层“斜台阶岩梁+砌体梁”结构的稳定性，揭示了单一关键层工作面来压迅猛和双关键层
工作面存在大小周期来压的机理，得出工作面支架以等效直接顶静载为基本载荷，以关键层结构失稳动载为附加
载荷，给出了工作面支护阻力的计算公式。通过工程实例分析得出，支护阻力随采高、岩层破断角、关键层厚度
及关键块长度的增加近似呈线性增大，随关键块回转角的增加近似呈线性减小，采高相同时支护阻力随等效直接
顶厚度增加明显增大，等效直接顶静载是大采高支架压力的主要部分，同时验证了支护阻力计算公式的可靠性，
表明此计算公式可为类似工作面支架选型及岩层控制提供借鉴。
关键词：采矿工程；浅埋煤层；大采高综采；关键层结构；来压机理；支护阻力
TD 323 A 1000 –6915(2019)X –0000 –00
中图分类号： 文献标识码 ： 文章编号 ：
Stability analysis of key strata structures of large mining height longwall face in
shallow coal seam
1，2 2
ZHOU Jinlong ，HUANG Qingxiang
(1. School of Energy and Mining Engineering ，China University of Mining and Technology(Beijing)，Beijing 100083 ，China；
2 ．School of Energy Engineering ，Xi ′an University of Science and Technology ，Xi ′an ，Shaanxi 710054 ，China)
Abstract ：The fully mechanized with large mining height mining method was widely adopted in shallow thick coal
seam of the western regions in China
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