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分层分采层间坚硬岩层破断致灾机理及防控技术
分层分采层间坚硬岩层破断致灾机理及防控技术
摘要：随着煤炭资源的逐渐减少，矿井深度的不断增加，分层分采层间坚硬岩层破断灾害成为导致矿井生产事故和经济损失的主要因素之一。本文将分层分采层间坚硬岩层的破断致灾机理进行了详细分析，并提出了相应的防控技术和措施。
关键词：分层分采层间，坚硬岩层，破断致灾，机理，防控技术
1.引言
随着煤炭资源的逐渐减少，矿井深度的不断增加，分层分采层间坚硬岩层破断灾害越来越突出，严重威胁着矿井的安全生产。因此，研究分层分采层间坚硬岩层破断致灾机理及防控技术具有重要的理论和实践意义。
2.分层分采层间坚硬岩层破断致灾机理
2.1岩层力学性质
岩层的力学性质是岩层破断的基础。分层分采层间坚硬岩层常常具有高强度、高刚度、低韧性等特点，在长周期的荷载作用下容易发生破断。岩层的力学性质是影响破断致灾的重要因素之一。
2.2底板煤柱破断机理
底板煤柱破断是分层分采层间岩层破断致灾的常见形式之一。底板煤柱承载矿井顶板的重力，同时受到地应力和自重应力的作用，长期受到剧烈的变形和应力集中的影响，容易出现破断。底板煤柱破断的机理主要包括煤柱顶部的应力集中、底板煤柱的滑移和煤柱破碎等。
2.3顶板破断机理
顶板破断是分层分采层间岩层破断致灾的另一常见形式。顶板受到采空区引起的应力重新分布、长时间的岩层变形及加载等作用，容易产生断层、节理破坏。顶板破断的机理主要包括构造破裂、岩层分离以及应力集中等。
3.防控技术及措施
3.1底板支护技术
对于底板煤柱的破断，采用适当的支护技术是防控的关键。常用的底板支护技术包括岩层钢加强网支护、混凝土支撑和预应力锚杆等。这些技术能够增强底板的稳定性，减少破断的机会。
3.2顶板支护技术
顶板破断是分层分采层间岩层破断致灾的重要形式，采用适当的顶板支护技术能够有效防止破断事故的发生。常用的顶板支护技术包括钢支架、液压支架和综合支护等。这些技术能够提高顶板的稳定性，减少岩层的破断风险。
3.3合理采矿方案设计
合理的采矿方案能够减少分层分采层间岩层破断的风险。例如，采用控制性爆破技术，减小采场的几何尺寸，控制开采速度等。合理的采矿方案设计能够降低岩层破断的概率，提高矿井的安全性。
4.结论
分层分采层间坚硬岩层的破断致灾机理复杂多样，需要综合考虑岩层力学性质、底板煤柱破断机理和顶板破断机理等因素。采取适当的防控技术和措施，如底板支护技术、顶板支护技术和合理的采矿方案设计，能够有效降低破断事故的发生概率，提高矿井的安全性和生产效益。
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