(1)推导了顶板破断步距与倾角的函数关系,发现急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶板倾向破断步距与煤层倾角呈非线性正相关关系,当倾角大于60°时,顶板破断步距出现陡然增大,对工作矿压显现产生较大影响。
(2)分析得出急倾斜特厚煤层水平分段综放开采覆岩下位坚硬岩层沿倾向形成平衡结构,随着下分段开采和放煤,平衡结构可发生破断旋转、断块跌落、挤压俯冲等3种类型的失稳冲击过程,对工作面形成动态冲击作用。
(3)研究得出急倾斜特厚煤层水平分段综放开采顶底板夹持作用下,将形成非对称倾向支承压力分布。工作面靠近顶板侧封闭夹持,煤体处于三向应力状态,应力集中程度高,积聚大量弹性变形能;靠底板侧煤体处于开放夹持状态,煤体易破坏卸压,释放弹性变形能。
(4)研究得出急倾斜特厚煤层水平分段综放开采覆岩破断步距大,相较于近水平煤层顶板破裂瞬间释放弹性变形能成倍增加,且采空区覆岩结构失稳释放的重力势能成倍增加,增大了冲击危险性。
(5)提出了急倾斜特厚煤层水平分段综放开采冲击矿压是由覆岩结构在下位分段开采放煤过程中,导致的结构破断旋转、跌落、挤压俯冲等冲击动载与工作面底煤集中静载叠加达到冲击临界载荷时诱发的夹持冲击型动力灾害。
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