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工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理

作者

杨敬轩张瑞卢硕孙兴平陈建本
单位

中国矿业大学矿业工程学院淮南矿业（集团）有限责任公司顾桥煤矿
摘要

为了改善顾桥煤矿大采深和工作面采动影响引起的煤岩高应力环境，保证工作面停采后系统巷道的安全留设，以矿井1311(1)工作面停采后的系统巷道保护为目标，采用理论分析和现场实践实测方法，探索工作面顶板超前预裂应力阻隔护巷机理.研究表明：覆岩悬板作用是停采工作面煤岩高应力显现的主要力源组成；通过建立停采工作面覆岩结构力学模型，采用等效应力指标较好地反映了煤层高应力承载特征，揭示了悬板作用下的覆岩应力传递机制，明确覆岩悬板是诱发煤岩高应力的敏感因素，煤层开采扰动范围内的悬板必须及时切断，阻断高应力传载路径；通过合理确定覆岩控制目标层高度，提出利用工作面顺槽联巷爆破切顶阻断高应力传递的卸压思路，给出了重型药柱深孔爆破工艺参数，顶板平面致裂及卸压效果显著.
关键词

顶板预裂切顶卸压应力阻隔爆破切顶等效应力
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(52074261)；
文章目录

1 顺槽联巷切顶应力阻隔原理
1.1 工作面地质概况
1.2 切顶实现应力阻隔原理
2 工作面顶板超前预裂切顶卸压机理
2.1 停采工作面覆岩结构
2.2 覆岩高应力传载机制
1)覆岩板块受力分析
2)板块应力分布求解
2.3 覆岩应力分布规律
1)覆岩等效受力特征分析
2)覆岩高应力分布规律
① 等效集中力作用效果
② 等效弯矩作用效果
③ 等效载荷的合力作用效果
④ 煤岩破坏的等效应力准则
3 控制目标层确定及技术实践
3.1 覆岩控制目标层确定
1)覆岩冒落特征分析
2)导水裂隙带实测
3.2 爆破切顶技术实践
1)爆破切顶工艺参数
2)切顶致裂及卸压效果
4 结论
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