基于力学模型的煤矿巷道冒顶高风险识别与防治策略

本文探讨了煤矿巷道冒顶高风险区域识别的关键技术。首先，作者提出了顶板岩层稳定跨距计算力学模型，这是一种基于岩层力学特性的重要理论工具，它考虑了岩层强度、地质构造、支护条件等多种影响因素。通过这个模型，研究人员能够计算出岩层在特定条件下能够保持稳定的最大距离，即稳定跨距。这个计算公式对于评估巷道稳定性至关重要。 岩层稳定性是决定冒顶风险的主要因素之一，作者将其作为划分冒顶隐患级别的关键指标。根据稳定跨距的大小，将岩层稳定性划分为四个等级：稳定、中等稳定、不稳定和极不稳定。这种分类方法使得岩层状态的量化评估成为可能，便于矿工和工程师实时监控和管理。 研究者利用顶板探测仪和岩层结构窥视仪等现代监测设备，对不同岩性组合的单个钻孔进行实际测量和数据采集。通过对这些数据的深入分析，他们能够准确地判断每个钻孔所在区域的冒顶风险，并据此构建冒顶隐患级别分类图。SURFER软件在此过程中发挥了重要作用，通过插值和绘图功能，将大量的数据转化为直观的视觉信息，清晰地标识出矿井内可能的冒顶高风险区域。 这种技术的应用有助于矿山企业提前预警和针对性地采取预防措施，如调整支护结构、加强局部加固或改变开采方式，从而显著降低巷道冒顶事故的发生概率，保障人员安全和生产活动的正常进行。这项研究为煤矿巷道安全管理提供了科学依据和技术支持，是煤炭行业研究中一项重要的技术创新。