工作面過(guò)空巷基本頂超前破斷壓架機(jī)理及控制技術(shù)研究

劉 暢，楊增強(qiáng)，弓培林，王 開(kāi)，張俊文，李玉琳，張小強(qiáng)

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 資源與安全工程學(xué)院，北京 100083; 2.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024; 3.黑龍江科技大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022)

工作面過(guò)空巷基本頂超前破斷壓架機(jī)理及控制技術(shù)研究

劉 暢1,2，楊增強(qiáng)1，弓培林2，王 開(kāi)2，張俊文3，李玉琳3，張小強(qiáng)2

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 資源與安全工程學(xué)院，北京 100083; 2.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024; 3.黑龍江科技大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022)

基本頂超前破斷及壓架研究對(duì)工作面過(guò)空巷、進(jìn)入回撤通道安全保障有重要意義。通過(guò)相似模擬得到了工作面過(guò)大斷面空巷基本頂超前破斷前后覆巖破斷特征、圍巖應(yīng)力及支架載荷。研究表明：在基于圣華煤業(yè)復(fù)采工作面圍巖條件的相似模擬實(shí)驗(yàn)中，工作面通過(guò)12 m寬不支護(hù)空巷時(shí)，基本頂會(huì)發(fā)生超前破斷。導(dǎo)致基本頂上方亞關(guān)鍵層隨基本頂破斷、滑落，支架上載荷由4 000 kN激增到12 500 kN再到16 200 kN，支承應(yīng)力升高并前移。從理論上研究了超前程度、圍巖條件、開(kāi)采技術(shù)對(duì)破斷后基本頂穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明：隨超前破斷距離增大，阻止關(guān)鍵塊所需阻力成倍增加;隨自由空間高度的增加、塊度的增加，基本頂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低;亞關(guān)鍵層破斷會(huì)導(dǎo)致所需支架阻力激增，單從提高支架阻力來(lái)維持超前破斷后基本頂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不可行，應(yīng)當(dāng)從防止基本頂超前破斷來(lái)預(yù)防切頂壓架事故。提出了針對(duì)此類工作面的控制技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果明顯。……