大断面沿空留巷充填稳定性与支护关键技术研究

本文主要探讨了大断面沿空留巷充填体的稳定性及其留巷支护技术在斜沟煤矿18503综采工作面的应用。该工作面位于15采区带式输送机下山北侧，地质条件复杂，煤层深度、倾角、硬度等因素对留巷充填体的稳定性和设计至关重要。研究通过理论分析、数值模拟和现场实测，针对以下几个关键点进行深入探究： 1. 充填体宽度：在确保充填体稳定性的同时，根据开采技术和煤岩赋存条件，确定充填体宽度为采高的0.7倍，即2.45米，实际操作中调整为2.5米，以适应顶板控制要求。 2. 充填体强度：考虑到垮落带岩层的整体作用以及工作面周期来压和切顶动载的叠加影响，充填体在静载和动载下的压力模型被建立。静载压力由巷内支护强度、充填体尺寸和外部载荷共同决定，而动载部分则考虑了切顶压力的增压叠加，这一系数取值在4到8之间。 3. 支护技术：文章强调了对充填体和留设巷道的加强支护措施，旨在防止大断面留巷充填体的失稳。具体可能包括选用合适的支护材料和结构，以及实施动态监测和调整，以保证留巷区域的长期稳定性。 4. 研究背景与支持：本文的研究基于多项国家级和省级科研项目的支持，包括国家自然科学基金项目、江苏省“333”培养基金、研究生培养创新工程等，体现了科研团队对这一领域的深入探索和实践。 通过这些细致的参数设定和实证研究，研究人员成功地优化了大断面沿空留巷充填体的设计，提高了工作面的安全性和效率，为类似地质条件下的煤炭开采提供了重要的技术参考。这一成果对于提升我国煤炭行业的技术水平和安全标准具有重要意义。