千米深井沿空留巷复合充填技术研究与应用

"千米深井沿空留巷复合充填体研制与应用" 本文主要探讨了千米深井沿空留巷中存在的问题，并针对这些问题在山东某矿进行了复合材料充填技术的试验与应用。沿空留巷技术是煤炭开采中的重要环节，但在千米深井条件下，由于地应力大、岩层运动复杂，传统的留巷方式面临诸多挑战。作者通过分析覆岩结构模型和岩层运动，将留巷围岩结构分为四个动压阶段：巷旁围岩破碎圈扩大阶段、不对称结构形成阶段、蠕变与稳定阶段以及二次回采超前影响阶段。 在此基础上，他们构建了巷旁充填体的最大压缩量和矸石砖最小抗压强度的计算模型。研究表明，充填体的最大压缩量约为0.3米，而最小抗压强度应达到6 MPa。为了应对这些条件，作者提出了基于复合充填材料的分段分级施工和承载理论，这一理论考虑了不同阶段巷道的支撑需求，旨在实现对巷道的有效维护。 在实际应用中，他们设计了主副墙体的参数和性能，其中主墙体采用矸石砖制作。文章详细描述了主墙体矸石砖的制作过程，包括配料比例的优化和生产工艺流程。通过这些措施，沿空巷旁复合材料（主副墙体）充填技术得以实施，能够适应顶板岩层的运动规律，有效支撑顶板，保持巷道稳定性。 实践表明，这种新型充填技术在该矿的应用达到了预期效果，证明了其在千米深井沿空留巷中的可行性与优越性。这项研究对于解决深井煤矿的安全开采、减少巷道维护成本以及提高资源回收率具有重要意义，为同类矿山提供了重要的技术参考。 关键词：沿空留巷，覆岩结构，千米深井，巷旁充填，分段分级承载，复合材料 中图分类号：TD327 文献标志码：A DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2016.05.004