深孔预裂强制放顶断裂力学模型研究 论文

预裂强制放顶是一种保障煤矿安全生产的重要技术。为确定初采期间深孔预裂强制放顶的合理参数，研究人员根据基本顶岩层的结构特点，基于断裂力学理论，建立了含斜裂隙的深孔预裂强制放顶断裂力学模型，并推导出基本顶初次破断距及支架阻力的表达式。该模型参数的敏感性分析显示，基本顶初次破断距会随着预裂裂隙倾角或垂深比的增大而减小，且随着支架阻力的增大而增大。具体而言，裂隙倾角从10°增加到90°时，基本顶初次破断距的最大减幅可达83.16%；裂隙垂深比从0.1增加到0.9时，初次破断距的最大减幅为65.84%；而支架阻力从3 MN增加到18 MN时，初次破断距的最大增幅达到1.4倍。通过理论计算与现场实测对比，验证了该模型的合理性，研究结果可以为坚硬顶板煤层深孔预裂强制放顶的参数设计和施工提供有力指导。

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这样的技术研究对煤矿安全生产至关重要。如果需要深入了解煤矿安全的其他方面，例如煤矿安全管理的系统动力学模型或煤矿安全生产的博弈模型，这些资源将为您提供更全面的视角。