破碎顶板巷道掘进空顶距研究：试验方法与数值模拟

"破碎顶板条件下巷道掘进空顶距研究" 在煤矿开采过程中，巷道掘进是一项关键任务，而破碎顶板条件下的巷道掘进则更具挑战性。空顶距是指巷道掘进后，未进行支护的顶板暴露在空气中的最大距离。合适的空顶距对于确保巷道的稳定性和施工安全至关重要。本文由唐卫涛、李圣岩、刘伟和王振峰等人完成，他们来自西安科技大学建筑与土木工程学院，对这一问题进行了深入研究。 研究中提出了一种创新的试验方法来确定破碎顶板下的空顶距。该方法通过特殊支护技术使巷道顶板在短时间内保持自由状态，允许顶板在限定范围内自由变形，同时观测顶板表面的变形情况以及内部的离层现象。通过这些观察，研究人员可以评估顶板的稳定性，并据此初步确定合适的掘进空顶距。 这一试验方法在建新矿4103工作面胶运顺槽进行了实地应用。研究人员设计的防护装置在这里发挥了作用，它能够保护工人们在实验过程中的安全。同时，他们还采用了数值模拟技术，模拟了不同空顶距条件下巷道的稳定性。数值模拟是一种强大的工具，可以预测和分析复杂地质条件下的结构响应，从而进一步优化空顶距的选择。 经过现场试验和数值模拟的双重验证，研究团队得出了巷道掘进空顶距的合理数据。这一成果在建新矿的实际应用中显示出了显著的效果，显著提高了巷道掘进的速度，同时也保障了作业的安全性。 关键词涉及巷道掘进、空顶距、现场试验和数值模拟，这些是理解研究内容的关键点。中图分类号"TD322+.4"表明这是采矿工程领域内的技术研究，文献标志码"A"则表示这是一篇原创性的学术论文，文章编号"1003－496X(2013)10－0038－03"是该文章在特定期刊上的唯一标识。 这项研究不仅提供了确定破碎顶板下巷道掘进空顶距的新方法，而且通过实际应用和数值模拟证明了其有效性和实用性，对矿井安全掘进具有重要的指导意义。