煤炭工程

作者：王忠伟,张燕斌,郭志飚

单位：1. 国能蒙西煤化工股份有限公司棋盘井矿，内蒙古 鄂尔多斯 0160002. 中国矿业大学（北京）力学与土木工程学院，北京 100083

关键词：切顶卸压,三维物理模型,巷道控制,矸石垮落,

为深入研究切顶卸压自成巷无煤柱开采全过程的覆岩运动规律、矿压显现规律、自成巷变形破坏机制等，研发了切顶卸压自成巷三维物理模型试验系统，该试验系统由反力式主体框架系统、液压伺服加载系统、协调控制及监测系统等组成。通过该试验系统和自主研发的单元板、单元条和单元块结构，实现巷道的快速开挖和回采；通过预先安装的内部位移、应力、应变等监测设备，可以实时对切顶卸压自成巷全过程的完整工作面矿压规律进行监测。以我国首个超千米深井煤矿———安居矿为工程背景，开展了110工法的大型物理模型试验，揭示了110工法回采的矿压显现规律，明确了自成巷围岩变形控制机制。模型试验结果显示与现场监测数据基本一致，验证了模型试验系统研发与应用的合理性与有效性。

来源：2026年第3期

《煤炭工程》期刊编辑部

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