高瓦斯矿井沿空留巷矸石充填支护技术研究

"高瓦斯矿井矸石充填沿空留巷支护技术" 这篇科研论文探讨了在高瓦斯矿井中应用矸石充填沿空留巷支护技术的问题。沿空留巷是一种在采煤过程中保留的巷道，以避免传统的连续开凿新巷道造成的资源浪费和安全风险。新阳煤矿2013N工作面被选为研究案例，由于其围岩在充填后变形显著，研究人员通过理论分析、数值模拟和现场实测三种方法深入研究了巷道变形的原因和规律。 首先，理论分析揭示了留巷变形主要由大变形量、长时间的持续变形以及采空区顶板周期性垮落造成。这些因素相互作用，使得巷道稳定性受到严重影响。在数值模拟环节，研究人员利用计算机模拟技术，考察了在回采过程中巷道顶板、两帮以及矸石充填体的应力和位移变化。这些变化规律对于理解巷道的动态响应至关重要。 现场实测提供了实际工况下的数据，进一步揭示了沿空留巷的支护机理。研究发现，围岩变形可以分为三个阶段：初期的采动影响不明显阶段，随后的采动影响强烈阶段，以及最终的采动变形稳定阶段。每个阶段的特征和应对策略都有所不同。 针对这些发现，研究提出了锚网索联合支护方案。这种支护方式能够有效加固煤岩体，防止顶板离层过大，同时增强两帮煤体的强度，从而抑制留巷的过度变形。锚网索支护结合了锚杆的锚固力、金属网的抗拉性和钢绞线的预应力，形成了一种综合的、适应性强的支护体系，对于高瓦斯矿井的安全生产具有重要意义。 关键词包括沿空留巷、矸石充填、锚网索支护和无煤柱开采。沿空留巷是无煤柱开采的一种形式，旨在提高资源回收率和减少安全隐患。矸石充填则是一种环保且经济的废物处理方式，同时有助于稳定巷道。锚网索支护技术是现代矿山巷道维护的关键技术之一，对于控制采动影响和确保矿井安全至关重要。 这项研究为高瓦斯矿井的巷道支护提供了新的理论依据和技术手段，对于提升矿井的安全水平和经济效益具有积极的推动作用。未来的研究可能还会进一步优化支护材料和方法，以适应更复杂、更恶劣的矿井环境。