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摘要
长期以来顶板灾害在煤矿灾害事故中始终占据较大比例，一直是困扰煤矿安全生产的难题。矿压规律分析对顶板灾害的有效防控至关重要，目前，大多研究仅针对单一矿井或个别矿区，对不同顶板条件矿压与顶板灾害特征并没有形成统一认识，各类顶板条件之间矿压显现的共性和差异研究不足，且尚未形成有效的矿压显现特征评价指标及方法。基于以上问题，首先，将我国煤矿顶板进行分类，划分为浅埋深、坚硬顶板、非坚硬顶板等3种典型条件，其中非坚硬顶板又包括强矿压顶板和弱矿压顶板2种类型。通过大量矿压数据分析，采用基于支架工作阻力P-T曲线、矿压云图、典型工作面来压特征统计及均化循环拟合的综合分析方法，分析各类典型顶板条件工作面矿压显现特征，得出如下结论：(1)浅埋煤层工作面具有来压强增阻、非来压微增或负增阻、来压频繁且持续时间长、矿压受地表形状影响大等特征。工作面来压期间均化循环曲线表现为对数+指数的复合函数特征，来压期间支架增阻率远高于非来压期间，且工作阻力增速呈现前缓后急的增长趋势。(2)坚硬顶板工作面具有来压强增阻、来压步距大、有时存在动载冲击等特征。非来压期间增阻率较小，均化循环曲线表现为近似于线性函数的微增阻特征。来压期间，支架增阻率显著提高，均化循环曲线特征与浅埋煤层增阻特征相似。(3)非坚硬强矿压类型顶板工作面具有来压与非来压界定不明显、持续渐进式顶板灾害等特征。非来压时增阻率高于浅埋及坚硬顶板工作面，来压时则相反；非坚硬弱矿压类型顶板工作面具有来压显现较弱、增阻率较小、局部来压频繁等特征。2种非坚硬顶板工作面均化循环曲线均符合对数函数特征，增阻率呈移架前期快速增长，而后迅速放缓的增长趋势，来压时增阻曲均低于浅埋和坚硬顶板工作面。
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