基于瓦斯抽放的顶板冒落规律模拟试验研究

为了给采空区瓦斯抽放高位长钻孔的设计提供依据,采用相似模拟试验与关键层理论分析采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况及其变化规律。随工作面的推进,关键层的弯曲变形经历从缓慢→剧烈→缓慢→破断的过程；亚关键层的弯曲下沉范围明显小于主关键层。关键层破断后,其下采空区两侧垫层的弹性变形得到恢复,下沉位移出现反弹。关键层的承载作用和岩层力学特性的差异使关键层间顶板的垮落角不同。覆岩关键层的破断使工作面顶板垮落角减小、周期垮落步距和来压强度都增大。依据覆岩关键层的破断形态、顶板的垮落角和周期来压(垮落)步距可以确定瓦斯抽放钻孔的终孔位置和钻场间钻孔的压茬距离,并预测钻孔的抽放瓦斯效果。