垮采比

对综放开采有利的开采条件是直接顶厚度与采高的比值即垮采比当垮采比为2.0~3.3，该值大于厚煤层分层综采开采时，垮落带总高度与累计采厚的比值为0.84~2.00。1

我国垮采比情况分析我国部分综放面垮采比介于1.83～3.10，其中整层综放面和下分层综放面直接顶厚度与采高比值的平均值分别为2.27和2.44。所以理论计算和实测结果对比分析后，可以知道综放面的垮采比为：1.9~3.2。

由于综放面采高成倍增加,致使直接顶厚度增加,直接顶埼落后松散破碎、块度小,传递水平力的性能较差,难以形成某种平衡结构来传递自身重量,因此综放开采直接顶的全部重量将由综放面支架全部承担,这是造成综放开采较分层综采开采时工作面支架静载荷增大的主要原因。而位于综放面崎落带之上的裂隙带岩层,其下位为基本顶岩梁,能够形成较稳定的砌体梁式平衡结构,但该结构距综放面铅垂距离较远,所以,与分层综采相比,综放开采基本顶稳定结构的周期性失稳对综放面产生的周期来压显现较弱。1

综放开采对垮采比的影响(1)下层煤综放开采时，由于采高增加采出空间增大，上层煤开采时的直接顶再次垮落后，因碎胀系数较小难以充满整个采出空间，导致上层煤开采时的下位基本顶岩层垮落后转化为规则垮落带，成为下层煤综放开采时的上位直接顶，促使下层综放开采时基本顶“砌体梁”式平衡结构向更高层位岩层发展。

(2)下层煤综放开采时，由于上位直接顶岩块强度较高、块度较大，容易形成“岩一矸”半拱式平衡结构，该结构的拱前脚支承在工作面前方煤体上，拱后脚支承在采空区垮落矸石上；两煤层间的直接顶岩梁，在“岩一矸”半拱式平衡拱内岩石静载荷作用下周期性断裂，造成采场出现较小的周期来压现象。

(3)下层煤综放开采属于重复采动，上覆岩层充分采动角保持不变，各岩层的下沉系数增大；由于二次垮落后直接顶岩层的碎胀系数较小，所以下层煤综放面垮落带高度与采高的比值增加，即垮采比增大。1

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李斌 - 副教授 - 西南大学