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深井坚硬灰岩顶板综采工作面初次来压覆岩破断特征研究
一、背景介绍
深井坚硬灰岩顶板综采工作面是煤矿中常见的工作面类型，其顶板岩层高强度、高粘结力使其在采煤中遇到工程效率低、工作面顶板灾害严重等问题，成为难以克服的技术难点之一。因此，对该类型工作面的岩石力学特性进行研究，对工程应用具有重要意义。
二、初次来压覆岩破断特征分析
1.岩体结构分析
深井坚硬灰岩位于大陆地区沉积岩层中，通常由方解石、白云岩、石英砂岩等组成，岩层厚度一般在10m-20m之间。顶板岩层整体结构稳定，呈现典型的板状或准板状结构，岩体结构简单清晰、坚实致密。
2.岩石破断特征
初次来压覆岩是指采掘过程中对于原来压在煤层上方的固体岩体，在煤层支护系统的失效或灾害作用下实际上是首次接受来自工作面顶板全厚的煤岩体的压力。在深井坚硬灰岩顶板综采工作面的岩层中，常见的破断特征包括岩体碎裂、岩体断裂、孔隙形变等。其中，岩体碎裂主要体现在岩体表面或局部区域的剥离、坍塌，岩体断裂则主要表现在岩层中形成的岩石裂缝，影响工作面的稳定性和安全性。
三、初次来压覆岩原因分析
深井坚硬灰岩顶板综采工作面初次来压覆岩的形成原因有多种可能。其中，最主要的包括岩层本身的构造特征、地质条件、采煤工艺方法、采煤设备等因素。岩层结构稳定性较差，岩体中存在较多的裂隙和断层，都可能导致岩石破断。在采煤过程中，采煤设备的作用也可能加速岩层的断裂和崩塌，加剧煤矿的顶板管理问题。
四、对策建议
为有效避免深井坚硬灰岩顶板综采工作面初次来压覆岩的发生，下面提出以下建议：
1.选择合适的采煤工艺。采用先采厚层后采薄层，综合顶板灾害防治技术等先进的采煤方式，减轻对工作面顶板的冲击力度。
2.优化支护方案。采用悬索锚杆支撑和钢丝网加喷浆等结构强度较高、稳定性较好的支护技术，保证工作面顶板的稳固。
3.加强岩石力学研究。对于深井坚硬灰岩顶板综采工作面等高强度、高粘结力的工作面，加强岩石力学研究，深入探讨其岩石力学的特有性质和规律，进一步提高工程实践应用的效果。
总之，深井坚硬灰岩顶板综采工作面初次来压覆岩的破断特征和成因分析是煤矿岩石力学研究的重要方向之一，加强研究和预防控制措施的实施，对提高采煤生产效益和保障工作面安全稳定具有重要的现实意义。