【摘 要】
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本文以冀中能源峰峰集团梧桐庄矿182208外工作面为工程研究背景,在考虑到现阶段梧桐矿工作面储煤量比较小,工作面搬家相对比较频繁且工作面的接替比较紧张,煤炭回采率不高等
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本文以冀中能源峰峰集团梧桐庄矿182208外工作面为工程研究背景,在考虑到现阶段梧桐矿工作面储煤量比较小,工作面搬家相对比较频繁且工作面的接替比较紧张,煤炭回采率不高等一系列问题,本文认为梧桐庄矿182208外工作面应采用无煤柱沿空留巷的开采方法,采用无煤柱沿空留巷的方案将能大大解决煤矿回采率低、吨煤成本高、工作面接替紧张、通风困难等问题。目前我国的沿空留巷技术已相对比较成熟,巷旁支护材料多种多样,通过综合煤矿实际情况及巷旁支护材料等方面的因素,本文自行提出了一种巷旁支护材料即可缩自适应墩柱。目前,沿空留巷巷旁支护体需在工作面后方进行构筑(如木垛、矸石袋、密集支柱、混凝土块和高水材料等),安全程度低、工人劳动强度大、且影响工作面的推进速度。因此,研究开发结构简单、施工安全、对工作面生产影响小、工人劳动强度低、可回收的巷旁支护体是推进该技术发展的关键。本文提出的可缩自适应墩柱即能解决目前面临的问题,然而可缩自适应墩柱能否发挥其支护作用的关键为充填墩柱石料的选取,本文通过实验室物理试验研究与数值模拟相结合的研究方法对墩柱内填充石料的级配的选取提供了充足的理论依据。课题以墩柱内充填石料级配的选取为研究,通过对墩柱内不同级配情况下充填料的支撑力、压缩量及墩柱壁的微变形量进行对比分析得到了适合的石料级配比例。合适的石料级配的选取既能提供足够支撑力来支护顶板又能满足其具备一定的可缩量来适应顶板下沉。结果证明了合适级配石料的选取既保证了沿空留巷的成功,也解决了煤矿开采及支护成本高的问题,为沿空留巷支护材料新方向提供了借鉴。
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