强力切顶支柱：直覆厚硬顶板沿空留巷的支护关键技术

本文主要探讨了直覆厚硬顶板条件下的沿空留巷巷旁支护方式研究。沿空留巷作为一种无煤柱开采的先进技术，其关键在于有效地控制巷道顶板的稳定性。当前的研究焦点集中在基本顶由坚硬岩层构成的场景中，充填墙体是最常见的支护手段。然而，对于没有墙体的巷旁支护方式，如无墙体巷旁支护，研究相对较少。 文章首先通过建立沿空留巷上覆岩层的结构力学模型，深入分析了不同的巷旁支护策略，尤其是强力切顶支柱在顶板破断结构中的作用。研究发现，强力切顶支柱能显著减小顶板的悬露长度，这是保持巷道稳定的关键因素。其高初撑力特性使得它能在早期提供足够的支撑，而高阻让压和恒定支护阻力则确保了在压力变化下也能保持稳定的支撑。 以某矿10106工作面的沿空留巷为例，作者利用数值模拟技术进一步探究了2.4米和3.0米不同充填体以及强力切顶支柱的巷旁支护性能。结果证实，强力切顶支柱在支护体应力状态和巷道围岩变形控制方面表现出色，能够在需要时及时切顶，确保留巷的稳定性和安全性。 现场监测数据进一步证实了强力切顶支柱的有效性，它能够保证良好的留巷效果，满足了安全生产的需求。因此，研究建议在直覆厚硬顶板的沿空留巷巷旁支护中优先考虑使用强力切顶支柱。这项研究不仅填补了无墙体巷旁支护的理论空白，也为实际煤矿工程提供了重要的设计指导。 本文通过理论分析和实证研究，为解决直覆厚硬顶板沿空留巷巷旁支护问题提供了创新的解决方案，对于提升煤矿开采的安全性和经济效益具有重要意义。该研究成果将有助于煤炭工业的持续发展和技术创新。