为更好缓解工作面采掘衔接紧张和进一步提高煤炭资源回收率,对沿空留巷技术的相关问题进行了更深入的研究.在不同养护时间下,分别测定了不同水灰质量比、不同料浆体积分数条件下的巷旁充填体试样的单轴杭压强度,建立了巷旁充填体单轴抗压强度与养护龄期的关系.结果表明:最终抗压强度值、强度增长稳定龄期、强度影响系数、初期强度等力学参数能定量描述充填体的强度随养护龄期的变化特征.引入能量匹配系数表征充填体受压变形比能与覆岩加载于充填体能量之间的关系,最终采用屯兰矿工程实例验证了研究结果.
【沿空留巷技术】是煤炭开采中一种有效的提高资源回收率和缓解采掘衔接紧张的技术,它涉及在采煤工作面推进过程中保留部分巷道,以减少对周围岩石的压力和开采过程中的空间占用。该技术的核心是通过合理设计巷旁的充填体来支撑巷道,防止覆岩垮落,确保工作面的安全稳定。
【巷旁充填体】是沿空留巷技术的关键组成部分,主要负责承受和分散覆岩压力,保持巷道的稳定。充填体的性能直接影响到留巷的效果和安全性。文章中提到的【水灰质量比】和【料浆体积分数】是决定充填体性能的重要因素。水灰质量比指的是水泥与水的比例,它决定了混凝土的稠度和硬化速度;料浆体积分数则是指固体颗粒在总体积中的比例,影响着充填体的密实度和强度。
【单轴抗压强度】是衡量充填体力学性能的重要指标,通过实验测定不同养护时间、水灰质量比和料浆体积分数下的抗压强度,可以建立其与养护龄期的关系。这个关系揭示了充填体强度随时间的变化规律,对于预测巷旁充填体在实际工况下的稳定性至关重要。
【能量匹配系数】是一个创新的概念,用来描述充填体受压变形能与覆岩加载于充填体的能量之间的匹配程度。这种匹配关系反映了充填体能否有效地吸收和分散覆岩的压力,确保巷道的稳定性。通过量化这种匹配,可以优化充填体的设计,以达到最佳的支护效果。
【屯兰矿工程实例】的验证表明,上述理论研究和参数分析在实际工程应用中是有效的。这为沿空留巷技术的进一步推广和优化提供了有力的理论支持和实践经验。
沿空留巷技术通过合理的充填体设计和性能控制,可以实现煤炭资源的高效回收和巷道的长期稳定。通过深入研究充填体的力学性能和能量匹配原则,能够更好地指导矿井的开采设计,提高煤矿安全生产水平。这一领域的研究对于提升我国煤炭行业的可持续发展能力具有重要意义。