摘要：我国西部地区发现存有大量20m以上特厚煤层,大部分无法实现露天开采,国内外均没有成熟的理论与技术可以借鉴,为了实现20m以上特厚煤层的安全高效开采,创造性地提出了特厚煤层卸压综放开采技术。采用60∶1的大比例相似模拟试验方法,研究20m以上特厚煤层卸压综放开采顶煤垮落破碎的块体分布特征、顶煤位移场分布特征、支架阻力及其对顶煤垮落破碎的影响等。结果表明:当卸压工作面推进75cm时,500cm3以内的顶煤块体较密集,块体比例约为94%,块体数量约为860个;当卸压工作面推进135cm时,体积为500cm3以内的顶煤块体所占累计比例约为96%,块体数量约为1700个,与卸压工作面推进75cm时相比,块体比例增加了2%,块体数量增加了840个;当综放工作面推进17cm时,累计体积达到500cm3时几乎包含全部顶煤块体,块体比例约为99.9%,块体数量约为4810个,与卸压工作面推进135cm时相比,块体比例增加了3.9%,块体数量增加了3110个,二次破碎效果显著,能保证顶煤的顺利放出。卸压开采阶段上位顶煤位移>中位顶煤位移>下位顶煤位移。二次综放阶段下位顶煤位移最大,垮落破碎程度最好。由于支架的支撑作用,下位顶煤中产生多条明显的竖直裂隙,受支架影响的顶煤厚度约为10cm,支架的反复支撑作用明显促进了顶煤的破碎效果。

关键词：特厚煤层 卸压综放 垮落破碎 支架阻力 位移场 

单位：中国矿业大学(北京)能源与矿业学院; 北京100083; 放顶煤开采煤炭行业工程研究中心; 北京100083