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，研究者们基于基本顶岩层的结构特点，利用断裂力学理论，建立了一个含斜裂隙的深孔预裂强制放顶断裂力学模型。在该模型的基础上，推导出了基本顶初次破断距及支架阻力表达式，并对模型参数进行了敏感性分析。

分析结果显示：基本顶初次破断距随预裂裂隙倾角或垂深比的增大而减小，随支架阻力的增大而增大。具体而言，当裂隙倾角从10°增加到90°时，基本顶初次破断距的最大减幅达到83.16%；裂隙垂深比从0.1增加到0.9时，基本顶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，基本顶初次破断距的最大增幅达到1.4倍。这些结果通过理论计算与现场实测对比，验证了该模型的合理性。

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