摘要
无煤柱自成巷技术的核心是通过切顶卸压释放顶板中积聚的能量,利用采空区碎胀岩体的承载特性实现成巷围岩自平衡.坚硬顶板条件下,采空区顶板不易及时垮落,存在悬顶距离长、矸石块度大、碎胀不充分等问题.本文以坚硬顶板无煤柱自成巷为背景,首先分析了无煤柱自成巷碎胀平衡机理,得到了采空区矸石不同时段碎胀承载力学方程;然后,建立了坚硬顶板切顶短臂梁结构模型,明确了顶板变形的可控因素.在此基础上,以减小垮落矸石块度、增大碎胀程度为目标,提出了深浅孔耦合聚能爆破、预裂孔双量控制、支架循环加卸载等坚硬顶板碎胀综合调控方法,并于坚硬砂岩组顶板、巨厚砂砾岩顶板以及厚层灰岩顶板条件进行了工程试验.典型坚硬砂岩组顶板矿井朱家峁煤矿1310工作面采用碎胀综合调控系列技术后,矸石初始碎胀系数、残余碎胀系数分别增大了0.7和0.5;沿倾斜方向地表沉降减小了0.33 m;留巷段未出现底鼓、帮鼓等明显矿压显现.其他类型坚硬顶板矿井应用后,采空区顶板垮落及时且充填密实,验证了坚硬顶板碎胀平衡调控的有效性.
中国矿业大学学报
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