深孔預裂強制放頂斷裂力學模型研究

作者：李金華,陳文曉,蘇培莉,段東,宋勇軍

摘要：預裂強制放頂是一種保障煤礦安全生產的重要技術。為確定初采期間深孔預裂強制放頂的合理參數,根據基本頂巖層的結構特點,基于斷裂力學理論,建立含斜裂隙的深孔預裂強制放頂斷裂力學模型,推導基本頂初次破斷距及支架阻力表達式,對模型參數進行了敏感性分析。分析結果表明:基本頂初次破斷距隨預裂裂隙傾角或垂深比的增大而減小,隨支架阻力的增大而增大;裂隙傾角從10°增加到90°,基本頂初次破斷距的最大減幅為83.16%;裂隙垂深比從0.1增加到0.9,基本頂初次破斷距的最大減幅為65.84%;支架阻力從3 MN增加到18 MN,基本頂初次破斷距的最大增幅為1.4倍;理論計算與現場實測對比,驗證了該模型的合理性,研究結果可為堅硬頂板煤層深孔預裂強制放頂參數設計和施工提供指導。

發文機構：西安科技大學建筑與土木工程學院

關鍵詞：深孔預裂強制放頂初次破斷距裂隙傾角垂深比支架阻力力學分析deep hole pre-splittingforced roof cavinginitial weighting distancedip angle of the crackratio of the vertical depth of the crackresistance of the bracketmechanical analysis

分類號： TD353[礦業工程—礦井建設]