研发起止时间：2016年07月～2017年12月

完成单位：大同煤矿集团有限责任公司、中国矿业大学

成果水平：国际先进

1 立项背景

大同矿区属双系煤层开采，现正转向下部石炭系特厚煤层开采，双系层间岩层厚度150 m～200 m，多个矿井在石炭系特厚煤层开采期间，频繁出现压架、巷道底鼓破坏、顶板大幅下沉等严重的矿压问题，对矿井的安全高效生产造成极大的危害。寻求揭示此类条件下强矿压发生机理，探究并制定相应的顶板控制对策以保障安全高效开采，是大同矿区亟待解决的理论与技术难题。

工作面的矿压显现与采动覆岩关键层结构形态及其运动规律息息相关，同时随着开采区域的扩大，覆岩破断、运动高度不断增加，亦会引起覆岩关键层结构形态及其运动规律的变化，表明采动覆岩关键层破断特征、结构形态及其运动规律与开采空间尺寸密不可分，对于特厚煤层综放开采大空间采场矿压显现更是与开采空间尺寸密切相关，存在明显的尺寸效应。因此，结合矿井实际生产条件，对充分采动条件下覆岩关键层破断运移规律进行实测研究，据此掌握大同矿区特厚煤层开采大空间采场整个覆岩范围内远、近场关键层结构时空演变特征及其对采场矿压的影响机制，对大同矿区石炭系特厚煤层的安全高效开采具有重要理论意义。

2 研究内容

本项目选取同忻煤矿8202工作面（一侧为8203工作面采空区，另一侧为实体煤）为试验研究对象，采用采场矿压、覆岩内部岩移、地表沉陷的井上下“三位一体”联合观测，同时对8203工作面覆岩内部岩层移动、地表沉陷规律继续进行跟踪观测。……