坚硬顶板切顶留巷规律分析与切缝参数研究

"坚硬顶板切顶沿空留巷顶板运移规律及切缝参数分析" 本文主要探讨了在坚硬顶板条件下进行切顶沿空留巷作业时，顶板的运动规律及其断裂结构特征，以及如何通过科学的切缝参数来确保作业的安全性和效率。研究者以唐山沟煤矿为实际工程背景，结合理论分析和现场测量数据，揭示了覆岩运移规律和顶板断裂特征。研究表明，当坚硬顶板在切顶留巷过程中垮落，会形成一种相互铰接约束的砌体梁平衡结构，这对巷道稳定性至关重要。 在分析过程中，作者指出岩体间的水平推力和剪切面的摩擦力是影响顶板“切落”的关键因素。这两个力的存在阻碍了顶板的顺利切割。通过对岩梁的力学结构和几何关系的深入分析，研究者得出了留巷顶板的合理切缝参数，这些参数包括切缝角度，它与顶板岩层的重度、采高呈正相关，而与岩体的抗拉强度和岩石碎胀系数成负相关。通过井下实验验证，采用这些推导出的切顶参数可以有效地促使留巷采空区侧顶板“切落”，同时控制留巷顶板的压力和顶板移近量在安全范围内。 这项研究对于改善煤矿的安全生产条件，降低因顶板问题引发的事故风险具有重要意义。对于深部高地应力软岩巷道支护技术、高应力软岩巷道支护失效机制及控制、高瓦斯矿井的瓦斯综合治理、巷道穿过断层的支护技术、煤炭行业的高质量发展策略等其他相关领域，也有一定的参考价值。此外，该研究还涉及了创新驱动下煤炭企业的科技发展战略，以及在特厚煤层大采高综放自动化开采中的技术与装备应用，体现了科技在煤炭开采中的重要作用。 本文的贡献在于提供了一种基于理论与实践相结合的方法来优化切顶留巷作业，以减少顶板事故，提升煤矿开采的安全性和经济效益。这不仅对坚硬顶板条件下的煤炭开采具有指导意义，也为类似地质条件下的矿井工程提供了有价值的参考。