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作者：朱卫兵;郭春雷;罗讯;柴发英;谢建林;柴毅;
单位：中国矿业大学矿业工程学院;中国矿业大学江苏省矿山地震监测工程实验室;窑街煤电集团有限公司海石湾煤矿;中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室;
摘要：非均厚特厚煤层开采会显著影响采场顶板破断结构形式，进而对工作面矿压显现造成极大影响。为了揭示甘肃某矿深部特厚煤层开采顶板大能量事件发生机理，采用数值模拟、物理模拟、钻孔探测及内部岩移监测方法，研究了非均厚特厚煤层开采顶板破断结构形式及致灾机制。结果表明：40 m累计采厚区域的裂隙发育高度远大于20 m采厚区域，导致后者上方易形成高位组合悬臂板结构，确定该结构破断运动是造成顶板灾害发生的主要原因，并得到了模拟结果的验证。根据4个地面钻孔钻进过程中的冲洗液漏失及掉钻情况，发现首采4 m厚油页岩解放层的裂隙发育高度仅为75 m，位于亚关键层2底界；煤二层20,40 m采厚区域的裂隙发育高度分别为289,504 m，大致位于亚关键层4和主关键层底界，揭示了不同采厚区域顶板采动裂隙发育差异，进一步证实了高位组合悬臂板结构的客观存在。结合ZY1地面钻孔内部岩移光纤断点高度变化与大能量事件之间的关联，明确了高位组合悬臂板破断结构运动引发采场强矿压显现的致灾机制。研究结果可为类似非均厚煤层赋存或特厚煤层分层开采条件下的工作面安全高效生产提供参考。
关键词：非均厚开采;特厚煤层;组合悬臂板;顶板灾害;深部开采;内部岩移监测;关键层
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52074265）; 国家重点研发计划资助项目（2021YFC2902101）
