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坚硬顶板大采高沿空留巷围岩控制技术研究
坚硬顶板大采高沿空留巷围岩控制技术研究
摘要：随着煤矿深部开采技术的不断发展，坚硬顶板大采高技术逐渐成为煤矿生产中的主要开采方式之一。然而，这种开采方式面对的一个重要问题是顶板大采高导致采空区巷道围岩的变形和破坏，严重影响矿山的安全生产。本论文以坚硬顶板大采高沿空留巷围岩控制技术为研究对象，详细探讨了该技术的原理、应用、存在的问题和解决方法，并提出了一套完整的岩体控制方案，旨在为煤矿生产中的顶板大采高问题提供科学有效的解决思路。
关键词：坚硬顶板；大采高；沿空留巷；围岩控制
1.引言
坚硬顶板大采高技术是利用掘进机具直接对排空巷道进行开挖，采用坚硬顶板装设支架的开采方法。这种方法适用于顶板为强硬岩层的煤矿，能够充分利用煤矿资源，提高煤层采取率，降低采高，提高矿井产能。但是，坚硬顶板大采高技术也面临着巨大的围岩控制难题，特别是在采空区巷道周围。
2.坚硬顶板大采高技术的原理和应用
坚硬顶板大采高技术的原理是通过支架和锚杆的支撑作用，将顶板负荷传递到固定矿岩中，以达到顶板稳定、巷道安全的目的。这种技术主要适用于顶板为10MPa及以上的硬岩煤矿。在实际应用中，大采高技术能够有效提高矿井产能，减少支护开拓工程量，降低成本。
3.坚硬顶板大采高技术存在的问题
然而，坚硬顶板大采高技术在应用过程中也存在一些问题。首先，煤矿的深部开采会导致地应力的显著增大，使得围岩变形和破坏更加严重。同时，巷道周围采空区的高温、高湿、高气压等环境条件也对围岩稳定造成了不利影响。此外，长期的采煤作业会导致巷道周围围岩的松动、收缩和断裂，增加了巷道的失稳风险。
4.坚硬顶板大采高沿空留巷围岩控制技术的解决方法
针对这些问题，需要采取一系列的岩体控制措施。首先，要加强巷道围岩的支护，采用适当的锚杆和钢架支撑系统，提高对围岩的牢固支撑能力。其次，要加强对巷道围岩的监测与预警，及时发现围岩的变形和破坏迹象，采取相应的措施进行修补和加固。还可以通过合理布设通风设备、调节湿度和降低环境温度等方法，改善采空巷道内部的工作环境，减少对围岩稳定的影响。此外，还可以考虑采用复合支护体系和覆岩压力调整等措施，提高巷道围岩的稳定性。
5.结论
坚硬顶板大采高沿空留巷围岩控制技术是一项复杂的研究课题，需要综合运用地质力学、岩土工程、支护技术等多学科知识进行研究和应用。通过合理设计和施工，可以有效解决坚硬顶板大采高沿空留巷围岩控制问题，提高矿井开采效果，保障矿山的安全生产。