“卓越科学家”专题丨王家臣教授：弱胶结覆岩下顶分层综放面强矿压机理及拱形工作面控制技术

本文针对新疆准东二矿弱胶结覆岩下55米巨厚煤层顶分层综放开采中出现的强矿压及压架问题展开研究。研究背景是弱胶结覆岩在采动下破坏迅速，易导致工作面频繁来压，威胁安全。研究目的是揭示强矿压机理并开发主动控制技术。通过现场实测、理论分析和数值模拟等方法，发现基本顶砌体梁在高位岩块动载下二次破断失稳是强矿压主因。据此提出了“拱形工作面”布置技术，使顶板形成倾向承载拱结构，将部分覆岩载荷转化为拱块内力，从而降低支架载荷。结论表明，该技术能有效控制强矿压，支架峰值载荷下降12%，顶板下沉量减少33.1%，并改善了顶煤放出效果。