[发明专利]采空区切顶与矿柱崩落法

权利要求书

1.采空区切顶与矿柱崩落法，其特征在于，直接崩倒顶板极限跨度内的矿柱，使顶板自然冒落，所述顶板极限悬臂跨度l_max根据下式求得

l_max＝1.25H[σ_c/(γH)+0.0012k]^0.6

式中k＝|H-100|，γ为上覆岩层容重，H为上覆岩层厚度，σ_c为顶板岩体抗拉强度。

2.根据权利要求1所述的采空区切顶与矿柱崩落法，其特征在于，如果采空区顶板覆岩中有天然存在的大型弱面，将顶板切断，则顶板极限悬臂跨度l_max根据下式求得

l_max＝0.435H[σ_c/(γH)+0.0026k]^0.6

式中k＝|H-100|，γ为上覆岩层容重，H为上覆岩层厚度，σ_c为顶板岩体抗拉强度。

3.根据权利要求2所述的采空区切顶与矿柱崩落法，其特征在于，所述大型弱面指50米以下的薄覆岩顶板中分布的大型断裂或断层。

4.根据权利要求1所述的采空区切顶与矿柱崩落法，其特征在于，无弱面时通过爆破切断顶板，同时直接崩倒顶板极限跨度内的矿柱，使顶板自然冒落，所述顶板极限悬臂跨度l_max根据下式求得

l_max＝0.435H[σ_c/(γH)+0.0026k]^0.6

式中k＝|H-100|，γ为上覆岩层容重，H为上覆岩层厚度，σ_c为顶板岩体抗拉强度。

5.根据权利要求4所述的采空区切顶与矿柱崩落法，其特征在于，爆破切断顶板的炮孔深度L根据下式求得

L＝AN-L_扩

式中N为直接顶板岩层的平均厚度，A为切断顶板形成悬臂顶板的爆破及裂纹扩展深度占覆岩厚度的百分比，可以通过数值模拟计算确定；L_扩为爆破裂纹的扩展深度，由下式求得

式中，z是岩石声阻抗，可查表取值，r_e为炮孔半径，S_t为岩石的抗拉强度。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的采空区切顶与矿柱崩落法，其特征在于，所述顶板极限跨度或极限悬臂跨度l_max的值根据公式求得之后，用数值模拟或相似模拟修正。