磨砂射流轴向切顶技术防冲机理及效果研究

<br/><p>&lt;p&lt;磨砂射流轴向切顶技术为近些年开发的新技术,其防冲机理研究还不够明确。以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,分析了采取磨砂射流轴向切顶技术前后覆岩空间结构特征,研究切顶对厚硬岩层能量聚集和侧向支承压力分布规律影响,揭示了磨砂射流轴向切顶技术防冲机理。结论如下:① 采取磨砂射流轴向切顶技术后,顶板岩层裂隙增多,致使顶板短边断裂线向前移动,减小或消除了悬臂作用,降低了切顶区域下方的静态支承压力,与此同时,切顶后顶板及时垮落并对上位岩层进行支撑,减少了上位岩层能量聚集和来压产生的动载压力,从而降低了冲击危险;② 采用瞬变电磁探测仪和统计疏水孔排水速度方法对切顶前后顶板视电阻率和排水速度进行探测和统计,以评估切顶效果。结果表明,切顶后高位岩层视电阻率显著升高,低位岩层视电阻率局部升高,与此同时疏水孔平均排水量为0.88 m&lt;sup&lt;3&lt;/sup&lt;/h,提高了1.47倍,表明切顶后高低位岩层含水率显著降低,排水速度加快,顶板裂隙明显增加,切顶效果良好;③ 20101工作面微震和支架阻力监测结果表明:采用磨砂射流轴向切顶技术后,端头顶板及时垮落未出现悬顶作用,支架循环末阻力明显增大,微震事件总能量、总频和大能量事件频次分别下降56.50%、63.02%和33%,微震事件沿走向方向距工作面煤壁增大了30 m、倾向方向频次减少,顶板破裂高度从145 m降至75 m。&lt;/p&lt;</p>
<br/>煤炭学报. 2025 50(S1): 27-38.

​<br/><p>&lt;p&lt;磨砂射流轴向切顶技术为近些年开发的新技术,其防冲机理研究还不够明确。以大海则煤矿20101工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测等方法,分析了采取磨砂射流轴向切顶技术前后覆岩空间结构特征,研究切顶对厚硬岩层能量聚集和侧向支承压力分布规律影响,揭示了磨砂射流轴向切顶技术防冲机理。结论如下:① 采取磨砂射流轴向切顶技术后,顶板岩层裂隙增多,致使顶板短边断裂线向前移动,减小或消除了悬臂作用,降低了切顶区域下方的静态支承压力,与此同时,切顶后顶板及时垮落并对上位岩层进行支撑,减少了上位岩层能量聚集和来压产生的动载压力,从而降低了冲击危险;② 采用瞬变电磁探测仪和统计疏水孔排水速度方法对切顶前后顶板视电阻率和排水速度进行探测和统计,以评估切顶效果。结果表明,切顶后高位岩层视电阻率显著升高,低位岩层视电阻率局部升高,与此同时疏水孔平均排水量为0.88 m&lt;sup&lt;3&lt;/sup&lt;/h,提高了1.47倍,表明切顶后高低位岩层含水率显著降低,排水速度加快,顶板裂隙明显增加,切顶效果良好;③ 20101工作面微震和支架阻力监测结果表明:采用磨砂射流轴向切顶技术后,端头顶板及时垮落未出现悬顶作用,支架循环末阻力明显增大,微震事件总能量、总频和大能量事件频次分别下降56.50%、63.02%和33%,微震事件沿走向方向距工作面煤壁增大了30 m、倾向方向频次减少,顶板破裂高度从145 m降至75 m。&lt;/p&lt;</p>
<br/>煤炭学报. 2025 50(S1): 27-38. Read More

wpChatIcon
    wpChatIcon