切顶留巷冒落矸石碎胀规律与力学特性研究

为研究冒落矸石在切顶卸压沿空留巷过程中的力学作用,通过现场实测和理论分析对矸石的碎胀规律及其力学特性进行了研究。针对不同赋存条件总结归纳了4种冒落矸石碎胀系数的现场实测方法:可视分层直接测量法、整层划定界限法、坚硬顶板间接测量法和围岩变形反推计算法。建立了矸石碎胀规律与围岩运动的关系,实测表明矸石块度对初始碎胀系数影响大,但残余碎胀系数基本稳定在1.26,故复合顶板留巷后下沉量大,且矸石压实稳定时间随埋深加大而延长。构建了垮落矸石稳定后受力模型,并对挡矸支护所受侧向应力和矸石对顶板的支撑力进行了分析计算,证明矸石碎胀规律对于巷道顶板保持稳定具有重要作用。