采空区侧向悬臂切顶破断长度研究及应用

作者:赵高明; 涂敏*; 张向阳; 卜庆为; 赵庆冲; 党嘉鑫
来源:煤矿安全, 2023, 54(10): 161-167.
DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.10.021

摘要

巷道煤柱侧采空区(侧向顶板)经常会遇到厚硬顶板,短期内不会自然垮落,容易诱发矿震及垮顶等事故。以泊江海子矿113105工作面为研究背景,针对侧向长悬臂造成的强矿压现象,基于顶板断裂力学,建立采空区侧向长悬臂力学模型,对切顶前后顶板间岩体断裂长度进行分析。结果表明:岩体的抗拉强度、厚度和摩擦系数较大时,断裂后的前梁长度较长;当岩体的密度及切顶角度增大时,断裂后的后梁长度较长;通过物理试验,切顶后长悬臂断裂成2块5~8 m长的块体,顶板呈周期垮落特性,实现了对巷道侧向悬臂岩层的主动卸压目的。现场试验表明:爆破切顶后围岩应力得到转移,矿压显现减少,巷道变形能满足工作面正常回采需求,保障了矿井的高产高效。

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