坚硬顶板切顶成巷结构演化与稳定控制机理

doi:10.13545/j.cnki.jmse.2020.0344

采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (4): 766-773.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0344

坚硬顶板切顶成巷结构演化与稳定控制机理

杨红运，李勇，刘延保，曹树刚，潘瑞凯，王辉，王波，陈相，赵小龙

1．重庆交通大学省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室，重庆 400074；2．重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室，重庆 400044；3．瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037； 4．中国石化胜利油田分公司，山东东营 257000

出版日期:2021-07-15 发布日期:2021-07-27
通讯作者: 李勇 E-mail：yong.li@cqu.edu.cn
作者简介:杨红运(1987— )，男，重庆市人，副教授，主要从事地下工程岩体围岩控制、防灾减灾理论及技术方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金项目(51904043，51911530152)；重庆市技术创新与应用示范(社会民生类)一般项目(cstc2018 jscx-msybX0067)；重庆市自然科学基金项目(cstc2020jcyj-msxmX0570)；煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室自主课题项目(2011DA105287-MS201903)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2020CDJQY-A046)

Structure evolution and stability control mechanism of hard-roof cutting for roadway retaining

Online:2021-07-15 Published:2021-07-27

摘要/Abstract

摘要： 为深入了解坚硬顶板切顶成巷结构演化过程及稳定控制机理，采用物理试验、连续-非连续介质模拟试验、力学分析开展研究。结果表明：切割顶板在采空区侧形成长悬臂梁结构，切割端首先旋转下沉，未切割端首先破断，当切割端顶板触底后，切割顶板沿中部断裂；切顶扰动对采空区顶板结构的影响主要集中在切割顶板岩层，对上覆岩层结构影响较小；切割顶板在巷道上方形成短悬臂梁结构，进一步变形后在煤体深部产生垂直张拉裂缝，然后向采空区旋转变形，并与采空区垮落切割顶板接触，形成平衡结构；切顶高度及切顶角参数对平衡结构的力学作用有较大影响，当切顶角增加到一定值时，平衡结构关键点之间的作用力比较接近，可满足不同部位的顶板岩体协调变形。

关键词: 坚硬顶板, 切顶成巷, 结构演化, 稳定控制

中图分类号:

TD 322

杨红运, 李勇, 刘延保, 曹树刚, 潘瑞凯, 王辉, 王波, 陈相, 赵小龙. 坚硬顶板切顶成巷结构演化与稳定控制机理[J]. 采矿与安全工程学报, 2021, 38(4): 766-773.

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坚硬顶板切顶成巷结构演化与稳定控制机理

Structure evolution and stability control mechanism of hard-roof cutting for roadway retaining

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