厚硬顶板悬顶致灾机理及切顶控制技术研究
耿铭
孙静
大同煤炭职业技术学院,山西 大同 037003
摘要：针对侧向厚硬悬顶下临空巷道围岩变形大、失稳风险高的问题,以大同马脊梁煤矿 3810工作面运输巷为工程背景,建立了厚硬侧向悬顶力学模型,确定合理切顶位置理论值为内错煤柱 3.98 m.建立UDEC数值计算模型,分析了厚硬悬顶长度、断裂位置对煤柱应力分布及 3810运输巷围岩变形的控制效果,结果表明:降低悬顶长度、在煤柱上方合理位置断裂,能够有效降低煤柱侧向应力集中程度,减少巷道围岩的破坏范围及变形.根据分析结果,确定煤柱采空区侧厚硬悬顶进行切顶卸压控制,促使厚硬顶板及时垮落,提高采空区顶板垮落带高度,从而降低煤柱承载的载荷并为煤柱提供侧向约束,提高煤柱承载性能.提出了厚硬侧向悬顶水压致裂切顶卸压控制方案并应用于现场,结果表明:3810运输巷采取水力压裂切顶措施后,巷道围岩变形得到显著改善;切顶后巷道两帮最大值移近量为 600 mm,顶板最大下沉量为 277 mm;相对于未采取切顶方案的区段,巷道变形量分别降低39.6%(两帮)、31.8%(顶板),巷道有效断面能够满足矿井安全高效生产的需要.
关键词：厚硬顶板长壁工作面侧向悬顶致灾机理煤柱应力切顶位置水压致裂切顶卸压
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52104144)重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202202416)
论文发表日期：2024-11-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 132-141 )
英文信息