区段煤柱气相切顶卸压围岩应力转移机理研究

李卓楠，权春阳，赵 波，刘 钊

(1.晋能控股煤业集团宏泰矿山工程建设大同有限公司，山西 大同 037003；2.晋能控股山西科学技术研究院有限公司(大同)技术中心，山西 大同 037003；3.河南省煤炭科学研究院有限公司，河南 郑州 450001； 4.黄河交通学院，河南 武陟 454950)

大同矿区目前开采煤层正在由侏罗系煤层向石炭系煤层延深[1-2]；矿区坚硬顶板分层厚度大，且石炭系煤层厚度大，临空巷道一方面由于相邻工作面采空区的坚硬顶板悬而不断[3-8]，使煤柱和临空巷道承受的上覆岩层的载荷和侧向支承压力增大，另一方面由于坚硬顶板强度高、厚度大、完整性好等特点[9-15]，可储存大量弹性能，当储存的弹性能达到极限强度突然释放时，会出现强矿压显现，严重威胁安全生产[16-20]。

国内外学者对此问题进行了大量的研究，何满潮等[21]在介绍爆破切顶卸压技术原理的基础上，对于倾斜煤层的顶板切缝深度、切缝角度参数进行了研究；给出了倾斜煤层和缓倾斜煤层关键参数设计的相应计算方法，提出了沿空留巷二次切顶方法；针对深部矿井切顶留巷关键参数，在理论分析及数值模拟计算的基础上，表明最优爆破参数需经过现场试验确定。王炯等[22]针对在放顶煤沿空留巷技术中，考虑顶板切缝对顶板的力学性能影响，认为在工作面回采前岩层的剪切角对切顶角度设计具有重要意义。Yang，X等[23]认为基本顶的旋转角度是导致顶板变形的主要因素，提高巷道支护强度并不能减少顶板下沉量，通过增加顶板切顶高度和切顶角度可以有效地控制顶板下沉和断裂方向。……