采空区侧向悬臂切顶破断长度研究及应用

来源：煤矿安全杂志2023年第10期北京时间：

作者：赵高明, 涂敏, 张向阳, 卜庆为, 赵庆冲, 党嘉鑫

摘要：巷道煤柱侧采空区(侧向顶板)经常会遇到厚硬顶板，短期内不会自然垮落，容易诱发矿震及垮顶等事故。以泊江海子矿113105工作面为研究背景，针对侧向长悬臂造成的强矿压现象，基于顶板断裂力学，建立采空区侧向长悬臂力学模型，对切顶前后顶板间岩体断裂长度进行分析。结果表明：岩体的抗拉强度、厚度和摩擦系数较大时，断裂后的前梁长度较长；当岩体的密度及切顶角度增大时，断裂后的后梁长度较长；通过物理试验，切顶后长悬臂断裂成2块5~8 m长的块体，顶板呈周期垮落特性，实现了对巷道侧向悬臂岩层的主动卸压目的。现场试验表明：爆破切顶后围岩应力得到转移，矿压显现减少，巷道变形能满足工作面正常回采需求，保障了矿井的高产高效。

关键词：切顶卸压, 侧向悬臂, 破断长度, 厚硬顶板, 相似模拟