煤炭学报

作者：黄庆享, 高锦龙, 韦业豪,

关键词：大采高工作面, 等效直接顶, 基本顶关键层, 高位斜台阶岩梁结构, 支护阻力,

基于神东和陕北煤炭基地的覆岩条件，通过对大采高工作面实测来压特征和覆岩垮落高度统计分析，结合物理相似模拟，研究了大采高工作面覆岩垮落特征，提出了大采高工作面等效直接顶的定义。根据等效直接顶对采空区的充填程度，将顶板结构分为充分充填型和非充分充填型，分析了等效直接顶短悬臂梁结构对工作面支架的静载。研究得出：大采高工作面覆岩单一关键层一般形成“高位斜台阶岩梁”结构，该结构滑落失稳是工作面强来压的主要原因。大采高工作面覆岩双关键层下组关键层破断后可以形成稳定的“砌体梁”结构或易发生滑落失稳的“斜台阶岩梁”结构，上组关键层一般形成“砌体梁”结构，即覆岩双关键层形成“双砌体梁”结构或“斜台阶岩梁−砌体梁”结构，常见的是来压较强烈的“斜台阶岩梁−砌体梁”结构。上、下2组关键层关键块的同步与异步失稳是工作面大小周期来压的原因。根据大采高工作面“斜台阶岩梁−砌体梁”顶板结构模型，给出了工作面支架工作阻力理论计算方法，并通过了实例验证，可为大采高工作面顶板控制和支架选型提供理论依据。

来源：2026年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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