前混合磨料水射流切割技術(shù)在誘導(dǎo)頂板垮落中的應(yīng)用

　　前混合磨料水射流切割技術(shù)在誘導(dǎo)頂板垮落中的應(yīng)用聶百勝12孟筠青12蘭日昌12，王曉娟12姬宗鋒12（1.中國礦業(yè)大學(xué)（北京）煤炭資源與安全開采國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083 2中國礦業(yè)大學(xué)（北京）資源與安全工程學(xué)院，北京100083）基金項(xiàng)目：國家“十一五”科技支撐計(jì)劃（2006BAK03B0303）教育部科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)項(xiàng)目研究（108135）教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃應(yīng)用進(jìn)行了研究，分析了該技術(shù)在井下應(yīng)用的可行性和安全性。研制了用于井下誘導(dǎo)頂板垮落的磨料水射流切割設(shè)備并進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)。該設(shè)備可以順利切割井下錨索鎖具，從而誘導(dǎo)上隅角位置堅(jiān)硬頂板實(shí)現(xiàn)自然垮落，防止上隅角位置頂板大面積懸空引起瓦斯積聚造成的安全隱患。前混合磨料水射流切割技術(shù)使用方便，安全高效，在井下安全生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　comerbecauseof和方案w，第四系表土將出現(xiàn)破壞區(qū)，其中又以方案in對第四系的破壞最為嚴(yán)重。采用房柱法，即方案I和方案n對第四系都不會形成破壞，其中以方案I為最佳，對第四系的影響最小。但同時值得注意的是，部分礦體直接和第四系接觸或者距離第四系相當(dāng)近，在進(jìn)行回采時一定要謹(jǐn)慎。

　　223 14號礦體開采的穩(wěn)定性評價為分析14號礦體開采對上部巖體的影響，選取14號礦體典型的02線剖面進(jìn)行計(jì)算分析，分析模型按4mr柱8mr房模擬計(jì)算頂部留3 ~5mr體護(hù)頂，分8個步驟進(jìn)行計(jì)算。

　　通過對計(jì)算結(jié)果的分析可知，最大沉降位移為063m最大主應(yīng)力13 6MP，a最大拉應(yīng)力一51MPa從破壞區(qū)域來看，它對一150mk平有一定的影響，但是對一90mk平幾乎沒有影響，也就是說14號礦體的開采對第四系表土層沒有大的影響，特別是破壞后的巖體仍有一定的殘余強(qiáng)度，可以起到的破壞區(qū)域不會貫通到第四系。分析結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)際的調(diào)查結(jié)果較一致，通過現(xiàn)場調(diào)查同樣發(fā)現(xiàn)，14號礦體所有采空區(qū)均己經(jīng)由上部自然垮落的巖體充滿，所遺留的也只是聯(lián)絡(luò)道入口處很小暴露面積的空區(qū)，上部巖體移動在空區(qū)充滿后基本穩(wěn)定。

　　3結(jié)論采用彈塑性有限元方法對27號、10號、14號礦體的巖層移動規(guī)律進(jìn)行了研究，其結(jié)論為：27號礦體若仍采用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)參數(shù)的房柱法開采，則對一150m的影響較小，不會對生產(chǎn)造成大的危害；10號礦體最好采用房柱法開采，采場結(jié)構(gòu)參數(shù)為礦柱寬4m礦房寬8m 14號礦體開采后，不會冒通到第四系覆土層。

　　在開采順序上，前常礦開采時要先采礦體的深部，后采礦體上部；先采距水體遠(yuǎn)處的礦塊，后采近處的礦塊；先采地質(zhì)條件簡單的礦塊，后采復(fù)雜的礦塊。具體來說，前常礦的10號礦體應(yīng)在其下部其他礦體己基本采完后進(jìn)行開采，最好采用房柱法，且預(yù)留采場護(hù)頂，開采上限不要超過一120m。