“卓越科学家”专题丨黄庆享教授：浅埋煤层大采高工作面覆岩结构研究

本文针对浅埋煤层大采高工作面顶板控制难题，系统研究了覆岩垮落特征与来压机理。研究背景是我国神东、陕北煤炭基地大采高综采应用广泛，但随着采高增大，矿压显现剧烈，顶板控制理论亟待厘清。研究目的是通过实测、模拟与理论分析，揭示大采高工作面覆岩结构及来压机理，为顶板控制提供理论依据。研究结论包括：提出了“等效直接顶”概念及其短悬臂梁结构，解释了顶板静载较大的原因；根据充填程度将顶板结构分为充分充填型（砌体梁稳定结构）和非充分充填型（台阶岩梁非稳定结构）；阐明了单一关键层形成“高位斜台阶岩梁”结构导致强来压，双关键层可形成“双砌体梁”或“斜台阶岩梁-砌体梁”结构，其关键块同步与异步失稳是大小周期来压的原因；并给出了支架载荷计算方法，为工程实践提供了指导。