普通混凝土矸石带支护：沿空留巷的成功实践与关键技术

本文主要探讨了在薄煤层厚灰岩顶板条件下，利用普通混凝土与矸石带联合巷帮进行沿空留巷的可行性研究。随着我国煤炭行业的可持续发展，沿空留巷技术作为一种有效的矿压控制和资源回收策略，受到了广泛关注。针对薄煤层开采过程中常见的顶板破碎问题，作者基于沿空留巷的矿山压力显现规律，提出了采用普通混凝土填充矸石袋进行巷道支撑的创新思路。 作者首先对沿空留巷的理论背景进行了深入分析，强调了在采矿过程中，避免传统全断面开采带来的顶板垮落和地表下沉问题的重要性。他们采用FLAC3D这一先进的数值模拟软件，对三种不同的支护方案进行了细致的模拟分析，旨在评估不同支护措施对留巷稳定性的影响，优化设计方案。 在研究过程中，作者构建了顶板断裂的力学模型，引入了临界悬臂梁的概念。这个概念对于理解顶板在没有连续支撑时的承载能力至关重要，它帮助确定了充填体（即混凝土）在切割顶板时所需的最小支护阻力和宽度，从而确保留巷区域的稳定性和安全性。 实践结果显示，采用矸石带初期支护可以有效地控制顶板初期下沉，解决了混凝土初期固化时间长和强度较低的问题。混凝土作为充填体，由于其良好的力学性能，能够有效适应厚灰岩顶板的动态变形，达到了预期的留巷效果，降低了巷道维护成本，提高了资源利用效率。 本文的研究成果不仅为沿空留巷技术在薄煤层厚灰岩顶板条件下的应用提供了科学依据，还展示了数字模拟技术在矿产开采中的重要作用。这项技术对于推动我国煤矿行业的绿色、高效开采具有重要意义，对未来矿山工程设计和安全管理具有重要参考价值。