本文以大同礦區(qū)同忻煤礦為研究背景,在復雜開采條件分析的基礎上,從綜放開采的覆巖運動與破壞規(guī)律和堅硬頂板覆巖大結構的礦壓顯現(xiàn)特征進行深入研究,對多層采空區(qū)下堅硬頂板條件的綜放開采礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進行深入剖析,為實現(xiàn)石炭系特厚煤層安全高效開采提供理論指導,為類似條件的生產礦井提供借鑒。 (1) 大同礦區(qū)特厚煤層開采條件及煤巖性質測試 從地質構造、煤層賦存、雙系煤層群開采情況等方面,對同忻井田的開采條件進行綜合分析;對3-5號煤層頂、底板進行物理力學參數(shù)測試;采用XRD測試和全元素測試,從煤巖的成分特征對煤層、頂?shù)装宓膹姸忍卣鬟M行分析。 (2) 大同礦區(qū)綜放開采覆巖運動與破壞規(guī)律研究 運用相似材料模擬方法,研究雙系煤層開采條件下的上覆巖層結構特征,分析煤層間巖層和采空區(qū)的上覆巖層移動、破壞垮落等力學機制;建立MFOA-SVM覆巖破壞高度預計模型,對石炭系特厚煤層工作面開采覆巖破壞高度進行預計;采用EH4大地電磁法,對工作面開采過程中的覆巖破壞發(fā)育情況進行物理探測;應用FLAC3D數(shù)值模擬軟件,對侏羅系煤層群和石炭系煤層進行了開采模擬,確定雙系煤層開采的覆巖破壞規(guī)律;采用微震監(jiān)測,對微震事