采矿与安全工程学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3): 685-696.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0461
贺恩磊1,3，庞迎春2，李海燕1,3，孟志明2，夏茂哲1,3，聂锋2
摘要： 为揭示深部煤层开采顶板初次来压步距的形成机理，以淮北矿区某矿厚煤层工作面开采为背景，基于断裂力学与薄板弯曲理论，构建了“直接顶-基本顶”双层耦合薄板模型，引入层间耦合刚度表征两层岩板的协同变形效应，推导了强、弱耦合条件下初次来压步距的解析计算式。利用3DEC软件建立了三维离散元模型，对直接顶厚度、基本顶厚度及两者弹性模量开展参数敏感性分析。结果表明：随层间耦合刚度、直接顶厚度及基本顶厚度增大，顶板整体抗弯刚度提高，能量释放滞后，初次来压步距显著增大。基于此，通过现场厚煤层工作面开采监测验证，结果显示实际初次来压步距为25.6 m，与理论计算值26.7 m及数值模拟值26 m基本一致。研究成果可为深部厚煤层工作面来压步距预测及矿压控制提供理论依据与技术参考。
中图分类号:
