摘要:在工作面推进过程中,采空区顶板岩层的破断垮落形成砌体梁结构,其产生的铰接应力主要分为两部分,一部分应力将沿工作面回采方向向深部煤体传播,即为工作面超前应力;另一部分应力沿工作面倾向向两侧巷道煤(岩)层传播,使得巷道侧实体煤柱应力重新分布,并形成新的稳定应力区,
在工作面推进过程中,采空区顶板岩层的破断垮落形成砌体梁结构,其产生的铰接应力主要分为两部分,一部分应力将沿工作面回采方向向深部煤体传播,即为工作面超前应力;另一部分应力沿工作面倾向向两侧巷道煤(岩)层传播,使得巷道侧实体煤柱应力重新分布,并形成新的稳定应力区,而此时垮落岩层所传递的铰接应力将会使巷道上方岩层应力增大,可能造成巷道顶板突然来压、偏帮甚至巷道顶板变形等影响。
切顶卸压自成巷技术是以“切顶短壁梁”理论为基础,采用特殊的切割技术(聚能定向爆破、水力切缝等)以实现定向预裂切断巷道上覆岩层与采空区上方垮落岩层之间的铰接物理联系,使得采空区顶板岩层“自由”破断垮落,减小采空区顶板破断对巷道顶板岩层铰接拉拽的扰动影响,同时进一步切断巷道与采空区顶板岩层间的砌体梁应力传递的途径,从而改善巷道顶板岩层的应力环境。
根据工作面切顶卸压自成巷技术原理可知,在工作面推进过程中,不同位置巷道受采动影响程度不同。在工作面超前段会受到超前压力的影响;工作面开采后,顶板开采垮落,且从垮落到稳定需要一定的时间;而随着工作面继续推进,当巷道距工作面较远时,顶板运动基本会趋于稳定。
因此将切顶卸压侧工作面采空区划分为三个区域:超前支护区、超后临时支护区和成巷稳定区,切顶卸压工作面采空区侧划三区划分如图所示。
参考文献:刘艳红,程志恒,张俊虎,等.突出易自燃煤层切顶卸压复合灾害治理技术研究[J].煤炭工程,2023,55(06):54-59.
来源:小隐科技论