沿空留巷切頂卸壓作用機理研究.pdf

1、切頂卸壓手段在解決堅硬頂板下留巷困難問題方面獨樹一幟，本文以潘一東礦1252(1)工作面為研究背景，采用相似模擬、數(shù)值模擬、理論分析、工業(yè)實測等方法，深入探討了切頂卸壓在堅硬頂板下留巷的作用機理。
　　采用相似模擬手段形象再現(xiàn)了切頂與否，在沿空留巷巷道開挖、開挖穩(wěn)定、一次開挖、一次開挖穩(wěn)定、二次開挖五個時期中巷道圍巖及應力變化情況。對比分析切頂與否在五個時期圍巖應力及巖層垮落變化的不同，得出切頂在后三個時期的作用比較明顯，其改變了

2、硬巖層跨斷方式，防止采空區(qū)大面積懸頂后，突然下沉而產(chǎn)生巨大載荷，可有效緩解巷旁支護阻力壓力集中問題。
　　運用數(shù)值模擬手段進一步對比分析切頂與否圍巖應力場及位移場的變化，進一步證明切頂后可緩解圍巖變形過大，墻體應力集中等問題。同時，模擬分析在不同切頂高度、不同切頂角度、不同采高條件下，巷道圍巖應力及位移的變化趨勢，并針對1252(1)工作面提出了最優(yōu)切頂角度35°，最優(yōu)切頂高度20m，這與實踐相一致。
　　在采用相似模擬、數(shù)

3、值模擬分析的基礎上，運用理論手段以冒落帶內(nèi)綜合強度30MPa為臨界值，判定其是否可自行冒落并能否充填滿采空區(qū)為一依據(jù);以裂隙帶內(nèi)是否存在關鍵層作為另一依據(jù)，參照這兩依據(jù)將頂板劃分為4類巖層。結合1252(1)工作面實際地質條件判定其屬于第Ⅱ類巖層。
　　以第Ⅱ類巖層為基礎，建立結構力學模型，分析頂板極限垮落層位高度以及冒落帶高度，推導出關鍵塊體B破斷時特征長度與厚度。建立Ⅱ類巖層留巷力學模型，推導出巷旁臨界支護阻力公式，得出支護阻