特厚煤层综放开采采空区侧向矿压特征及应用.pdf

第 3 7卷第 7期 2 0 1 2年 7月 煤 炭 学 报 J 0U RNAL OF CHI NA CO AL S OC I E T Y Vo 1 ． 3 7 J u l y No． 7 20l 2 文章编 号 0 2 5 3 9 9 9 3 2 0 1 2 0 7 1 0 8 8 0 6 特厚煤层综放开采采空 区侧 向矿压特征 及应用 成 云海 ， 姜福兴 ， 庞 继禄 1 安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室， 安徽 淮南2 3 2 0 0 1 ； 2 ． 北京科技大学 土木与环境工程学院， 北京1 0 0 0 8 3 3 ．新汶矿业集 团有限责任公司 ， 山东 泰安2 7 1 2 0 0 摘要 以水帘洞煤矿 3 8 0 1 特厚硬煤层综放工作面开采为工程背景， 对采 空区侧矿压显现进行 了 两次在线实时观测 ， 结果如下 ① 得到 了采 空区巷道覆岩移动、 支护体受力、 侧 向支承压力显现特 征 ， 揭示了工作 面上端头采空区侧周期来压等于走向周期来压步距 ， 建立了采空区侧向上位直接顸 “ 岩一 矸” 结构 位 于煤层上方 1 6～ 2 4 m 、 基本顶“ 岩一 梁” 结构 的覆岩 结构模 型； ② 建立采 空区巷 道 隔离墙受力模型， 结合实验得到的矸石充填体“ 应力一 应变” 关系， 计算得 出采空区巷道 隔离墙承 栽性能适应覆岩运动 ； ③ 根据工作面上端头采 空区侧周期来压超前于支护受力、 侧 向支承压力显 现的时序 关系， 确定 了覆岩运动对压力显现的主导作用。应用研 究结果 ， 优化 3 8 0 2运输巷与 3 8 0 1 综放工作面煤柱宽度为 8 m， 较 以往煤柱宽度减少 2 2 m， 已施工完毕的 3 8 0 2运输巷达到了预期效 果， 技术经济效益显著。 关键词 特厚硬煤层 ； 综放 开采； 采空区； 侧向矿压特征 ； 区段煤柱 中图分类号 T D 8 2 3 ． 2 5 4 文献标志码 A Re s e a r c h o n l a t e r a l s t r a t a pr e s s ur e c h a r a c t e r i s t i c i n g o a f o f t o p c o a l c a v i ng i n e x t r a t h i c k c o a l s e a m a nd i t s a pp l i c a t i o n C HE NG Y u n h a l ， J I ANG F u ． x i n g ， P ANG J i ． 1 u 1 ． T h e K e y L a b o r a t o r y o fS a f e a n d H i g h E f fic i e n c y Mi n i n g of Mi n t r y of E d u c a t i o n， A n h u i U n i v e r s i t y ofS c i e n c e a n d T e c h n o lo g y， Hu a i n a n 2 3 2 0 0 1 ， C h i n a 2 ． C i v i l a n d E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g I n s t i t u t e ， B e ij i n g U n iv e r s i ty of S c i e n c e＆ T e c h n o lo g y ， B e i i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a； 3 ． X i n w e n Mi n i n g G r o u p C o ． L t d ．． T a i a n 2 71 2 0 0． C i n a Abs t r a c t By u s i n g t h e o n l i n e i n t rin s i c - s a f e mi n i n g p r e s s u r e mo n i t o ring s y s t e m ， t wo o bs e r v a t i o n s r e g a r d i n g t h e l a t e r a l p r e s s u r e w e r e ma d e t o o n e s o l i d c o a l s i d e o f g o a f a t t h e w o r k i n g f a c e 3 8 0 1 w h e r e t h e f u l l y - m e c h a n i z e d t o p c a v i n g m e t h o d F MT C w a s u s e d a t S h u i l i a n d o n g M i n e ， w i t h t h e r e s u l t s a r e a s f o l l o w s ① T h e c h a r a c t e ri s t i c s o f m o v e me n t o f t h e o v e r l y i n g r o c k， f o r c e b o r n e b y t h e s u p p o r t s ， a n d t h e l a t e r a l s u p p o rti n g p r e s s u r e i n t h e t un n e l we r e o b t a i n e d， t h e f a c t t h a t p a c e o f t h e p e r i o d i c a l l a t e r a l p r e s s ur e e q ua l s t o t h a t o f t h e p e r i o d i c a l s t r i k e p r e s s u r e wa s r e v e a l e d ，a n d a mo d e l f o r t h e l a t e r a l o v e r l y i n g r o c k s t r u c t ur e wa s e s t a b l i s he d b a s e d o n t h e s t a b i l i z e d r o o f i n g，t h e u p p e r r o o f ’ s s t r uc t u r e 1 6 2 4 m a b o v e t h e c o a l s e a ms a n d t h e r o c k - b e a m s t ruc t u r e for t h e ma i n r o o f i n t h e t u n n e l o f g o a f ． ② T h e c o n c l u s i o n w a s d r a wn t h a t t h e p r o p e r t y o f t he s e pa r a t i n g wa l l o f t h e t u nn e l c a n s u i t t h e mo v e me nt o f t h e o v e r l y i n g r o c k r e s u l t e d f r o m t h e c a l c u l a t i o n b y e s t a b l i s h i n g t h e mo d e l o f f o r c e b e a rin g o f t he s e pa r a t i n g wa l l o f t h e t u nn e l s i n g o a f i n c o mb i n a t i o n wi t h t h e s t r e s s - s t r a i n r e l a t i o n ． ⑧ T h e d o mi n a n c e o f t h e o v e r l y i n g r o c k mo v e me n t o n p r e s s u r e wa s d e t e r mi n e d o n t h e b a s i s o f t h e f e a t u r e s o f t h e f o r c e b e a r i n g o f t he a dv a n c e d s u p p o r t d u e t o t h e l a t e r a l p e r i o d i c a l p r e s s u r e a n d t h e l a t e r a l s u p p o r t i n g p r e s s u r e ， wh i c h wi l l b e u s e d t o s t u d y t h e t h e o r y b y w h i c h t h e r o c k f o rm a t i o n’ s mo v e me n t c o n t r o l s t h e mi n e’ s p r e s s u r e． Th e r e s u l t wa s a p p l i e d t o o pt i mi z e t h e wi d t h o f t h e c o a l p i l l a r b e t we e n 3 8 0 2 t r a n s p o r t l e v e l a n d 3 8 01 wo r k i n g f a c e t o 8 m ． r e d u c e d b y 2 2 m c o mp a r e d wi t h t h e pr e v i o us o n e s o t h a t t he f o r me r me e t s t he e x p e c t a t i o n a fte r 收稿 日期 2 0 1 2 0 2 2 3 责任编辑 常琛 基金项 目 国家 自然科 学基金 资助项 目 5 1 1 7 4 0 0 2 ， 5 1 1 7 4 0 1 6 ； 国家重点基础研究发展计划 9 7 3 资助项 目 2 0 1 0 C B 2 2 6 8 0 0 作者简介 成云海 1 9 7 O 一 ， 男 ， 山东新泰人 ， 副教授 。E - m a i l c h e n g y u n h a i 2 0 0 5 1 2 6 ． t o m 煤 炭 学 报 2 0 1 2 年第3 7 卷 4O l 3 0 2 0 嗵 褪1 0 顶部4m 顶部8m * _顶部1 2m 顶部2 4m 一顶部 中 8 m 一顶部 中 1 6i n * -顶部l 6m 一 顶部3 2 i n U L _ ■ ■■ 嘲■ ■ ■ l l_ - _ 叠■■ ■■ ■■ _ - 70 -5 0 -3 0 -1 0 1 0 3 0 5 0 至工作面距离／ m 图2 采空区内巷道覆岩移动曲线 Fi g ． 2 Ov e r b u r de n s t r a t a mo v e me nt c u r v e s i n r o a d wa y o f g o a f 移动特征为 1 深度 4， 8 ， 1 6 ， 2 4 1 13 位移计 至观测结 束能够 正常读数 ， 说明覆岩未发生抽 冒。 2 在进入采空 区 1 0～1 3 IT I 位移加速 ， 说 明工 作面上 端 头 采 空 区侧 周 期来 压 发 生 在 工 作 面 后 方 1 0～1 3 1T I ， 与走 向周期来压步距一致 根据水帘 洞煤矿提供的 3 8 0 1综放工作面矿压观测数据 ， 走 向 的周期来压步距为 1 2～1 4 I n 。从实测角度说 明了 特厚硬煤层开采走 向覆 岩结构与侧 向覆岩结构的一 致 性 。 3 图 2中， 从工作面后方 2 5 1 T I 左右之后 ， 所有 位移不再变化 ， 说明侧向覆岩形成 了结构且具有稳定 特 征 。 工作 面 上 方 1 6 m 处 位 移 量 大 于 工 作 面 上 方 2 4 m处位移 ， 说明工作面上方 2 4 i n处覆岩形成某 种结构 ， 正是由于该结构的存在 ， 才导致上位岩层 运 动具有滞后下位岩层运动的特征。 下面结合前人研究 的矿压成果分析结构 的具 体 特征参数 首先 ， 规定 “ 不能永久地 向煤壁前方和采空 区矸 石传递力 ” 是直接顶 的一个特征 J 。只有当采空区 被煤和矸石充填满后 ， 覆岩的不规则垮落才停止。根 据直接顶的特性 和岩层质量指数三 因子理论 J ， 得 直接顶厚度 M 2 4 1 13 。直接顶上面 3 ． 7 m厚 的细砂 岩为基本顶 ， 其上面 的 1 ． 5 m厚 的粉砂岩 、 1 ． 5 i n厚 的粉细砂岩 、 2 ． 0 1T 1 厚的细砂岩随其协同运动。 工作面上方 2 4 i n处低于煤层顶板 2 4 I n的高度 ， 属于直接顶范畴 ， 根据观测该位置形成的覆岩结构也 就是上位直接顶形成 的结构 。需要确定上位直接顶 和下位直接顶的各 自厚度 。 3 8 0 1 综放工作面直接顶厚度 h i 2 4 m， 得充填 系数 N h i ／ h 2 ． 6 7， 表 明采空区基本 充填满 ， 几乎 可以不考虑基本顶 的作用力。实测 3 8 0 1工作面周期 来压时， 对支架冲击不强烈， 在井下实地考察时也没 发现对支架有冲击现象 ， 说明可以不考虑基本顶作用 力。直接顶与基本顶问的面接触应力为 0时 ， 是支架 支护强度 P的最小值 P ， 该值是顶煤和下位直接顶 产生的作用力 ， 由此反算下位直接顶厚度 j ， 即 P ⋯ MD y D z z S 1 其中， P ⋯ 为现场实测统计值 ， P 3 0 0 0 k N ； M。 为 顶煤厚度 ， M。 5 Il l ； y 。为顶煤容重 ， 。 1 4 k N ／ m ； 为下位直接顶厚度 ； 为下位直接顶容重 ， 。 2 7 k N ／ m ； S为 Z F 8 0 0 0 ／ 1 7 ／ 3 2型支架及宽度空顶 区 面积 ， 根据支架中心距 L 1 5 0 0 m m， L 。为顶梁长度 ， 取 4 ． 5 3 m， L 为空顶距 ， 取 0 ． 3 6 n l ， 得 SL L DL K 7 ． 3 4 m 将各参数代入式 1 ， 得 M 1 9 1T I ， 上位直接顶 厚度 Mz h i z 5 ． 0 1 T I 。 因此确定的直接顶结构特征为 上位直接顶与已 垮落矸石挤压而形成 的半拱结构 ， 形成 “ 岩 一 矸 ” 结 构， 说明上位直接顶 范围位 于煤层上方 1～2 4 m， 形 成“ 岩一 矸” 结构特征 ， 根据综放工作面充填系数 N 2 ． 6 7 ， 采空 区基本充填满 ， 说 明该结构具有一定 的稳 定性 。侧向有明显周期来压现象 ， 说明侧 向基本顶具 有“ 岩一 梁” 结构特征 。 2 ． 2 采空区巷道锚杆受力特征 图 3为工作面后方 9 2 i n巷道锚杆受力特征。 图 3 采空 区巷道锚杆受 力观测 Fi g ． 3 Ob s e r v a t i o n o f a n c h o r’ S s t r e s s i n r o a dwa y o f g oa f 1 在巷道进入采空 区5 0 IT I 左右时 ， 2号和 6号 锚杆测力计 均在实体煤侧巷 道肩角部位 失效 ， 说 明发生 了漏顶。5号 、 8号锚杆测力计 在实体煤侧 帮部中间 读数降低后逐渐升高 ， 说明煤壁稍微片帮 之后 ， 随实体煤位移加大 ， 锚杆又及 时承载 ， 1 ， 3 ， 4， 7 号锚杆 靠近实体煤 的顶板锚 杆 保持正常读数 ， 且 读数逐渐稳定 ， 说明回风巷在采空区未发生垮塌和显 著片帮。 2 锚杆受力值最大 9 5 M P a ， 远小于锚杆的抗拉 强度 4 9 0 MP a ， 说 明锚杆仍然有效支护。这是将来设 计沿空巷道支护的观测依据。 2 ． 3 采空区侧 向支承压力显现特征 图4为第 2个测 区钻孔应力。 第 7期 成云海等 特厚煤层综放开采采空区侧向矿压特征及应用 图4 采空区内实体煤侧的钻孔应力计读数 F i g ． 4 Da t a o f b o r e h o l e s t r e s s me t e r i n d i f f e r e n t po s i t i o ns be hi nd wo k i ng f a c e 1 在工作面后方 1 0～1 3 1T I 范围内， 孔深 4 ， 8 ， 1 2 m的钻孔应 力计 读数 A区域 降低 ， 而 在孔 深 1 6， 2 0 m位置 B区域 读数升高， 说 明工作 面上端头 采空 区侧基本顶发生周期来压 ， 来压距离是采空区后 方 1 0～1 3 m。 2 至 c区域时 ， 孔深 4 ， 8 ， 1 2 m 的钻孔应力读 数降低 ， 该 区域为支承压力降低区 ； D区域稍有升高 ， 说 明孔深 l 6 ， 2 0 m位置处于支承压力升高区。 3 图 5为根据图 4做 出的工作 面后方 不 同位 置侧向支承压力显现曲线， 根据 一4剖面线， 支承 压力显现的最高位置也在工作面后方 3 0 m 左右位 置 1 3 d 1 1 9 7 5 O 4 m 9m 1 3 m 0 4 8 l 2 l 6 2 O 2 4 2 8 钻孔应力计深度／ m 图5 工作面后方不同位置侧向支承压力显现曲线 Fi g ． 5 Be ha v i o r c u r v e s o f l a t e r a l a bu t me n t p r e s s u r e i n di f f e r e n t p o s i t i o n s b e h i n d wo k i n g f a c e 上述特征时序关 系为 周期来 压 1 O～1 3 m位 置 ， 图 2 ， 4 一结构稳定 2 5 m位置 ， 图 4 一 支护力迅 速增加 3 0～4 0 m位 置 ， 图 3 和支承压力显现 的最 高位置 3 0 m位置 ， 图 5 ， 表明侧 向覆岩结构对侧 向 压力显现的直接影响 ， 即覆岩运动对支护受力和煤体 受力影响是 因果 主导关 系 ， 是在采 空区观测得 到 的 “ 以岩层运动为中心 ” 和“ 关键层” 研究控制矿山压力 的实测依据 。 2 ． 4采空区覆岩侧 向结构特征 结合得到的实际工作面上端 头采空 区侧周期来 压步距 、 “ 岩一 矸” 结构和 “ 岩一 梁” 结构位置 、 支承压 力显 现特征 ， 做 出 3 8 0 1 综放工作面采空区侧 向覆岩 结构及受力分析 ， 如 图6所示 。 图 6 采空 区内侧 向覆 岩结构模 型 F i g ． 6 L a t e r a l o v e r b u r d e n s t r u c t ur e mo d e l 2 ． 5 采空区回风巷顶板稳定条件分析 采空区内回风巷顶板如果发生抽 冒， 会造成区段 煤柱顶板裂隙或空洞发育 ， 容易造成 3 8 0 1 采 空区与 3 8 0 2运输巷连通 ， 出现瓦斯溢 出进入 3 8 0 2运输巷或 O 进入采空区诱发发火事故 。因此保持采空区内回 风巷顶板稳定对保证 区段煤柱的隔离效果意义重大 。 采空区巷道支护受力特征及覆岩移动特征说明 了回风巷顶板稳定 ， 但需要研究顶板稳定的原因， 便 于为保持顶板稳定提供条件， 有利于缩小煤柱宽度。 2 ． 5 ． 1 隔离墙体“ 应力一 应变” 关系 3 8 0 1 综放工作面为易燃煤层 ， 为防止采空区与工 作面连通 ， 导致采空区发火 ， 在 3 8 0 1 综放工作面与回 风巷交叉点处砌筑隔离墙 图 1 ， 采用袋装碎矸 粒径 0～1 0 m i l 1 垒 砌。长 宽 高 间距 为 3 5 0 0 m mx 1 0 0 0 mmX3 0 0 0 minX 3 0 0 0 mm。 采空 区回风巷顶板稳定性计算主要 内容为 隔离 墙的动态承载能力 用 表示 ； 覆岩压力分析 用 F 表示 。考虑隔离墙问距是墙厚 的两倍 图 1 ， 只 有 F 3 F 时， 顶板才会塌落 。 研究采空区隔离墙的动态承载能力 ， 需要研究袋 装矸石压实变形与 围岩协调运 动关系规律。实测矸 石粒径小于 l 0 mm。对矸石侧 向位移加以约束 ， 设计 了固定侧向约束的大尺度矸石体单轴压缩实验 ， 最大 加压为 5 ． 5 MP a 。采用位移加载 ， 加载速率为 2 m m ／ m i n 。图 7为实测 的轴 向应力 一 应变关系 曲线 ， 由此 确定隔离墙体在不同变形时期的不同承载力 ， 是评价 采空区巷道顶板稳定性的重要依据。 2 ． 5 ． 2 基于巷道隔离墙承载性能的采空区顶板稳定 性分析 根据采 空 区 回风 巷覆 岩 结构 和 充填 系数 N 2 ． 6 7 ， 确定隔离墙 主要承担上覆顶煤和下位直接顶质 量 ， 隔离墙变形能力较大 ， 可以认 为不承担基本顶质 量 。根据 P 3 P 时 ， 顶板 保 持稳 定 ， 即需 要 P 1 ． 7 MPa 1 0 9 2 煤 炭 学 报 2 0 1 2 年第3 7 卷 图 7 矸石充填体轴 向应力一 应变关 系 Fi g ． 7 Ax i a l s t r e s s s t r a i n r e l a t i o ns h i p o f p a r t i t i o n wa l l g a n g u e ba c k fil l 根据图 7 ， 墙体应变 为 0 ． 0 7时， 1 ． 7 MP a ， 满 足支撑要求。此 时顶 板下沉 2 1 0 m m。由于顶板 锚 杆 、 锚索支护作用及巷道沿采空区冒落碎矸的支撑作 用 ， 实际监测的顶板离层远远小于 2 1 0 m m。故顶板 保持稳定。 3 工程应用 3 ． 1 优化 区段煤柱尺寸 根据矿山压力理论和岩石力学理论 ， 岩体进入弹 塑性阶段后 ， 回采巷道最优位置满足 巷道处 于弹塑 性低应力区， 周围煤岩体相对完整 ， 有利于锚网支护 ， 同时要避免采空区漏风造成残煤 自燃及瓦斯溢出。 3 8 0 1特厚煤层综放工作面开采后 的采空 区侧向 支承压力分布形成典型的内外应力场 ， 确定内应力场 送巷两种方法 ， 即分为无煤柱送巷和小煤柱送巷。无 煤柱送巷虽然 能充分 开采煤 炭资源 ， 但存在 巷道通 风 、 上区段采空区残煤 自燃等不利因素， 尤其该煤层 为易燃高瓦斯煤层 ， 会 人为制造重大危险源 ， 最佳煤 柱尺寸应是在煤柱煤体不发生裂隙向采空区漏风， 诱 发 自燃 的条件下 ， 最小 的煤柱尺寸。因此首先需要确 定侧向煤体应力极限平衡区宽度 ， 根据下式_ 1 ] h A __ 。ln [ k y H co ／ Co 式中， h为煤层采厚 ， 为 9 ． 6 IT I ； A为侧压系数 ， 取泊松 比 0 ． 2 4， 由 A ／ 1 - ／ x ， 得 A 0 ． 3 2 ； ‰ 为煤层界 面内摩擦角 ， 3 2 ． 9 。 。 根据岩石力学实验和文献[ 4 ， 1 0 ] ， 确定 C 为煤层 界面 中的黏聚力 ， 0 ． 0 4 MP a ； k为应力 集 中系数， 取 2 ． 5 ； 为巷道埋深 ； P 为煤柱采空侧的水平阻力 ， 根据 图 3 ， 帮锚杆支护力很小 ， 可以不计。将参数代人侧向 煤体应力极限平衡区宽度计算公式得 X o 2 5 In 。 因此确定区段煤柱宽度为 8 i n ， 就可保证下区段 3 8 0 2运输巷处于低应力位置 ， 便于维护。 由于隔离墙 支撑 ， 顶板保持不塌落 ， 可以减少覆 岩运动对实体煤壁 的拉伸、 剪切破坏 ， 从而有效 防止 贯穿煤柱 的裂隙发育 ， 对防止 3 8 0 1采空区的 C H 等 有害气体涌入 3 8 0 2运输巷 ， 防止 3 8 0 2运输巷 O 进 入采空区导致浮煤 自燃有重要意义 ， 为选择小煤柱提 供了可靠保证。 3 ． 2 工 业性应 用 按净 煤 柱 8 m 设 计 的 3 8 0 2运 输 巷 掘 进 高 度 3 4 0 0 m m， 宽度 4 6 0 0 mm。顶板采用 5根螺纹钢 预拉力锚杆加 w 型钢带 、 菱形金属网支护 ， 巷道两帮 采用螺纹钢等强锚杆 、 塑料网支护 ， 顶板每两排锚杆 布置 3根锚索 ， 一排 1根 ， 另一排 2根 ， 钢绞线规格为 2 2 ra m 7 4 0 0 m m， 过地质构造时 ， 进行注浆加 固和 架 u型钢 支架支护。顶板最大沉降量为 1 0 2 m m， 两 帮最大移近量为 6 5 ． 1 mm， 验证了巷道位置和支护的 合理性 。 在运输巷内煤壁附近监测 C H 和 C O浓度 ， 所测 浓度说明采空区与运输巷之间气体没有交换 ， 煤柱隔 离效果 良好。 目前 2 1 0 0 m长的运输巷已安全掘进完毕 ， 上述 观测说明巷道变形在可控范围内， 隔离采空区效果 良 好 ， 确定试验取得 了成功， 同时也说 明了图 6覆岩结 构的稳定性 。 4 结 论 1 提供 了通过利用观测得到的采空 区侧 向覆 岩移动和支承压力动态显现数据 ， 结合岩石力学理论 和矿压理论分析 ， 揭示采空区侧向矿压特征的可靠方 法 ， 能够为优化开采设计提供重要依据。 2 得到 了特厚煤层采空 区实体煤一侧侧 向矿 压特征， 如特厚煤层一次采全高分上 、 下位直接顶 ， 上 位直接顶具有“ 岩一 矸” 结构特征 ， 揭示 了工作 面上端 头采空区侧周期来压步距等于走 向周期来压步距等 重要特征参数 ， 走向结构与侧 向结构具有统一性 ， 由 此建立侧向覆岩结构模型， 是分析矿压显现的岩层运 动和结构基础 ， 研究成果成功应用于优化区段煤柱宽 度 ， 有显著技术经济效益 。 本文得到新汶矿业集团公司张明副总工程师 ， 山 东能源集团技术中心郭信山副主任， 水帘洞煤矿李琳 总工程师 、 李乃录副总工程师、 金 虎捐工程师和天地 科技股份有 限公司尹希文博士的协助， 还得到水帘洞 煤矿多个部 门的鼎力支持和帮助 ， 在此表示感谢 参考文献 [ 1 ] 孔令海 ， 姜福兴 ， 刘杰 ， 等． 特厚 煤层综 放工作 面 区段 煤柱合 第 7期 成云海等 特厚煤层综放开采采空区侧向矿压特征及应用 1 0 9 3 理宽度 的微地震 监测 [ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 0 8， 2 5 1 2 3 - 2 5 ． Ko n g Li n g h a i ， J i a n g F u x i n g， L i u J i e ， e t a1． Hi g h p r e c i s i o n mi c r o s e i s - mi c mo n i t o rin g s y s t e m t o r e a s o n a b l e wi d t h o f s e g me n t c o a l p i l l a r i n e x t r a t h i c k c o al s e a m f u l l y m e c h a n i z e d t o p c o a l c a v i n g m i n i n g [ J ] ． J o u r n al o f C h i n a C o a l S o c i e t y ， 2 0 0 8， 2 5 1 2 3 2 5 ． [ 2 ] 杨淑华 ， 姜福兴． 综采放 顶煤 支架受力 与顶 板结构 的关 系探讨 [ J ] ． 岩石力学与工程学报 ， 1 9 9 9 ， l 8 3 2 8 7 2 9 0 ． Ya n g S h u h ua ， J i a n g F u x i n g ．Re s e a r c h o n t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n s u b l e v e l c a v i n g s u p p o l o a d and r o o f s t r u c t u r e [ J ] ． C h i n e s e J o u r n a l o f R o c k Me c h a n i c s and E n g i n e e r i n g ， 1 9 9 9 ， 1 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