无煤柱自成巷开采利用顶板切缝技术形成了一种新的留巷方式,为了探索顶板切缝对工作面矿压显现的影响,建立了切缝作用下顶板结构模型,分析了切缝控顶作用下岩层断裂演化过程,并利用柠条塔矿试验数据对其进行了验证。结果表明:顶板切缝有助于促使采空区一定范围内岩体迅速垮落,并使切缝侧高位坚硬顶板断裂长度增大,从而会导致工作面矿压显现呈现出非对称性,切缝侧的低压区范围在切缝影响下产生一定扩展,扩展幅度约66.7%。切缝后工作面沿长度方向存在4个矿压分区,其中Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ区内,顶板切缝未对工作面矿压显现产生明显作用;II区为切缝效应主要影响区,该区域矿压显现剧烈程度较无切缝工作面降低20.76%～23.54%。因此认为,顶板切缝有助于优化一定范围内的顶板结构,改善工作面应力环境,增大切缝侧低压区范围,并减弱一定区域内的矿压显现。

国家重点研发计划项目(2016YFC0600900)；国家自然科学基金项目(51674265,51904207)；中国博士后科学基金项目(2019M661622)；