西安科技大学贾冲：坚硬顶板化学膨胀致裂切顶卸压的模拟实验及其应用研究

 为解决煤矿坚硬顶板难以自然垮落、传统爆破致裂易诱发安全事故及水压致裂适用性差等问题，构建基于化学膨胀剂预裂的坚硬顶板控制技术，并分析其致裂参数优化及工程应用效果。6月10日19时，RFPA讲堂第 20260610 期将邀请西安科技大学贾冲 老师做《坚硬顶板化学膨胀致裂切顶卸压的模拟实验及其应用研究》公开课，欢迎感兴趣的朋友报名和分享，本报告在仿真秀官网和APP同时首播和回看。

一、主讲嘉宾

贾冲  西安科技大学 博后

西安科技大学能源与矿业工程学院讲师、博士后。博士毕业于西安科技大学，师从来兴平教授、崔峰教授。现为“教育部黄大年式教师团队”-西部煤炭绿色开采教师团队核心成员。主持陕西省博士后特等资助项目及陕西省岩土力学与工程青年人才托举计划项目。参与973计划国家重点基础研究发展计划、陕西省自然科学基础研究计划企业联合基金项目、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、面上项目等多项纵向课题。围绕煤岩动力灾害防治，在Rock Mechanics and Rock Engineering等期刊发表SCI论文5篇，在煤炭学报、岩石力学与工程学报发表EI论文4篇。申请发明专利和实用新型专利3项、软件著作权1项。获得中国煤炭工业学会科学技术奖、中国安全生产协会安全科技进步奖等省部级奖励5项。在新疆、陕西等地的多处矿井项目中进行了丰富的研究工作与现场历练，参与的4项项目鉴定结果达到国际领先/先进水平。

二、报告内容

本研究采用实验室试验、数值模拟与工程实践相结合的方法：首先测试以氧化钙为主体的化学膨胀剂膨胀力，获取顶板岩石物理力学参数；基于正交试验设计，建立三维数值模型，分析孔径、孔距、孔深对应力、位移、塑性区分布的影响，确定主次因素为孔径＞孔距＞孔深；进一步采用RFPA软件模拟膨胀致裂裂隙发育及声发射演化特征，揭示裂隙由“一”字形向“辐射形”转变规律，并明确径距比对叠加应力峰值的影响。通过声-热-微震联合监测实验，划分膨胀剂水化反应的四个阶段，并开展膨胀切顶数值模拟与物理相似模拟实验，确定最佳切顶参数为孔深6m、倾角10°。研发配套搅-注-封成套设备及工艺，形成井下化学膨胀压裂技术理论及施工保障措施。工程实践表明，应用该技术后采空区悬顶完全垮落，工作面超前支承压力降幅达11.2%~26.1%，累计切顶2160m，新增利润295.41万元，节省成本35.08万元。该技术无需人员撤离、无振动无污染、作业连续性强，有效解决了炸药爆破的安全隐患与工序干扰问题。本研究为煤矿坚硬顶板绿色安全致裂提供了可靠的技术方案与一体化管控支撑。

三、适合谁看

1、岩土工程方向CAE工程师

2、学习型仿真工程师

3、理工科院校教师和学生

4、RFPA软件用户和学习者

5、有限元软件兴趣爱好者和应用者

6、基于微震监测的岩体工程稳定性分析

7、从事岩体工程、深部地下工程科研、施工与管理工作人员

四、欢迎加入技术交流群

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