为了达到矸石零排放、取消工作面护巷煤柱的要求,以陕西某矿为背景,根据煤层地质条件,提出了中厚煤层中宽巷掘进矸石膏体充填成巷方法。其实质是在掘进工作面巷道时,采用宽巷掘进,并用矸石膏体充填置换煤柱。结果表明:该方法实现了绿色开采,提高了煤炭资源回收率,平均每个工作面可多创造700多万元利润；降低了矸石处理费用,矿井每年可节省矸石处理费用210万元,达到了无煤柱护巷的技术效果,为类似矿井实现无煤柱开采提供了重要的参考价值。
以铜川矿区复合顶板条件为例,基于沿空掘巷围岩大、小结构的稳定性原理,结合覆岩破断的弧形三角块模型,根据理论分析初步确定了沿空掘巷小煤柱留宽方案;进而采用锚杆组合梁加固理论与锚索悬吊补强理论进行支护断面的初步设计。采用FLAC3D模拟软件对各方案分别进行了掘巷阶段与采动影响阶段的支护效果考察,最终确定小煤柱留宽5 m,巷道支护采用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆,排距800 mm。沿空掘巷与采动影响阶段的支护效果表明,采用该支护方案巷道围岩应力分布合理,锚杆支护系统适应性良好。
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