针对大采高综采煤壁片帮频繁发生的问题,基于FLAC3D数值模拟软件,研究煤壁前方破坏面积分布特征,结果显示当采高超过4 m、工作面宽度超过210 m时片帮显著加重。采用3DEC软件研究了大采高覆岩变形破坏规律。

在实验室中还原了西部冻结建井过程，并通过改变冻结温度对洛河组砂岩进行一次完整的冻融过程。对解冻前后洛河组砂岩的质量及波速进行测量并基于力学试验得到洛河组砂岩解冻后的力学性质及围压对洛河组砂岩力学参数及破坏特征的影响。试验结果表明，洛河组砂岩孔隙率大、吸水能力强及饱水性好，解冻后质量损失率为5%，波速损失率达到40%，即洛河组砂岩对冻融作用非常敏感；随着冻结温度的降低，砂岩内部冻胀力增加，损伤加剧，解冻后的洛河组砂岩强度不断劣化，变形增大；其破坏形式也由原来的单一破坏模式向拉剪复合破坏模式转变，破坏时主裂缝变宽，并伴随众多次生裂缝。