文档介绍：采空区处理新方法研究与应用
张军胜1李俊平2宋士生3
（;2 .黑龙江鸡西大学;）
摘要以陕西东桐峪金矿采空区处理和地压控制研究为背景，提出了切槽放顶法和切 顶与矿柱崩落法，研究了采空32bH丫"
-——a 2 + 16b + + 58ab + +
sin a 2" 5 sin 2 a a sin a a sin a sin a ?
，（1）
式中，a表示采空场倾角，（。）；x为从分析截面至866m标高处顶板的斜长，m； a表示866 m
至1133 m的顶板斜长，m； b表示1 133 m至露头的顶板斜长，m；丑表示地表至露头垂直高 差，m。
同样，继椟推导出二次切槽的位置为:
H
X =b+c+d+ ~;
1 sin a
广 +(b + c + d ]
\sin2 a
2 H + sin a
+ c + d )b + c)
3c
2d 2 G + c) H (2 — bd — b2) 2R
+ D
r sin a cosa
3c
c sin a
，（2）
式中， m （顶板斜长）；r表示岩体密度，104N / m3； RD力矩。
在典型剖面XVII，倾角«~400，代入公式求出x0~ m， m。 若从866 m水平继续向下开采延伸至780 m水平， m，其对应 。
切槽深度
4 49033《.012bZ — x 104
1 + 3'
3 、弋
根据断裂损伤力学理论和新成果，推导出切槽深度L计算公式为:
r ，(3)
e
H 拓 L= k—1
式中，k为岩体松散系数；H为采空场顶、底板垂直高度；Z为岩石声阻抗；St为岩石抗拉 强度；o为原岩应力；re为炮孔半径。
实践证明，按该公式设计切槽钻孔深度，能够保证顶板按要求跨落。
切槽宽度
按照井下空气动力学原理，推导出切槽宽度的计算公式为：
W^CNp 空 V2 / （2fLp 石gcosa）, （4）
式中，p石为松散岩块密度；g为重力加速度；/•为松散岩块间的摩擦系数；C为阻力系数；p -为空气密度；V为W宽的石渣堆可承受的气流速度；N为采空区断面高度。
空
实践证明，按该公式设计堆坝宽度，能够确保阻断和削弱顶板冒落冲击波，确保不产生 危害。
切槽放顶前、后顶板应力状态的材料力学分析
按照切槽位置研究的分析方法，用材料力学方法可以分析切顶前、后深部水平（866 m 水平）和钢筋混凝土隔离墙（1133 m水平）处的应力状态变化情况⑶囹。
切顶前866 m水平顶板处于3向应力状态，其顶板岩梁下表面受压。切顶、尤其接顶 后，岩梁的力学状态改变了，钢筋混凝土隔离墙处于3向应力状态，其承载能力增加，而深 部水平的顶板受力下降。这有利于将来深部的安全开采，也有利于上部采空区逐步闭合。当 位置一定时，应力大小与梁的厚度h有关。气1、气2分别彤、h成反比。因此顶板岩层中似 层状结构越发育，切顶后越易引起顶板冒落。
表1 切顶前、后受力状态
切顶状况
R/GN
A
R/GN
B
M /