厚硬岩层直覆沿空留巷顶板稳定性研究与控制技术

"该文由白志雄发表于《河南理工大学学报(自然科学版)》2016年第35卷第3期，探讨了厚硬岩层直覆下的沿空留巷顶板关键块结构及其控制方法。通过研究围岩大、小结构稳定原理，分析了在厚硬岩层覆盖下的沿空留巷顶板关键块形成过程及周围应力状态，并研究了不同关键块长度对巷道稳定性的影响。作者提出合理的关键块长度是确保围岩稳定的关键因素，并结合平煤十二矿的地质条件，利用数值模拟揭示了不同关键块长度下的顶板大结构稳定性变化。此外，白志雄还提出了一种倾向小水平转角钻孔群切顶控制技术，以控制关键块的长度，适应厚硬顶板的运动特性。该研究对厚硬岩层条件下的巷道支护和矿井安全生产具有重要意义。" 在煤炭开采过程中，沿空留巷是一种节约资源和降低成本的开采方式，但在此过程中，顶板的稳定性至关重要。文章指出，在厚硬岩层直覆的条件下，沿空留巷的顶板会形成特定的关键块结构，这些关键块的稳定性直接影响整个巷道的稳定性。通过对围岩的大、小结构稳定性的理论分析，白志雄发现，关键块的长度对围岩大结构的形式和巷旁充填体的影响显著。 在实际地质环境中，不同长度的关键块会导致不同的应力分布和结构变形，因此，找到合理的关键块长度是保证巷道稳定性的核心。通过数值模拟，作者在平煤十二矿的具体地质条件下，研究了不同关键块长度下的顶板大结构稳定性，从而确定了最佳的关键块长度。同时，为了有效控制关键块的长度，白志雄提出了一种创新的控制技术——倾向小水平转角钻孔群切顶控制技术，这种方法旨在通过预应力释放和顶板控制来防止关键块过早崩塌，从而维护巷道的长期稳定性。 这篇研究工作对于理解厚硬岩层条件下沿空留巷顶板的关键块结构以及如何通过科学手段进行有效控制提供了理论依据和技术支持，对于提高煤矿开采的安全性和经济效益具有深远的实践意义。