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无巷旁充填切顶卸压沿空留巷矿压显现规律及关键支护技术
随着煤炭开采难度的不断加大，无巷旁充填切顶卸压法逐渐成为煤矿采场支护的主流技术之一。本次论文将从矿压显现规律和关键支护技术两方面进行阐述。
一、矿压显现规律
1.矿压显现特征
煤矿采场在采煤过程中，会因为煤层绝对变形和相对变形而产生一定的矿压。当采动部分与未采部分之间的煤体相互支撑失效时，就会导致矿体受力状态的改变和煤岩体的破坏。充填切顶法在采场支护中采用的是“压尾、支头、充填、切顶”的顺序进行施工，因此产生的矿压显现会呈现出以下几种特征：
1)采场同时存在顶部和底部矿压显现，其中底部矿压显现一般比顶部更为明显；
2)煤层下沉随着采掘的进行而逐渐加剧，表现在表面为坑槽、裂缝等负面效应；
3)采场支护压力集中在支头区域，因此支护结构的质量和稳定性成为关键。
2.矿压显现机理
充填切顶法的施工过程中，第一步是通过放顶把顶板放在采场正面，使其受到前期的顶板预应力；第二步是在已经采出的煤柱中间挖出一条窄巷，给窄巷中的煤岩体加上一定的支撑；第三步是在巷子中间填充相对紧密的充填物，用于形成一定压力的支撑和填平巷子；第四步是再次放顶但不需要任何预处理。这个过程会导致以下几种力学效应：
1)充填物的加入增加了煤柱中间的刚性；
2)裂隙的产生使得煤柱中通透性增强；
3)由于充填压缩和裂隙开合，在煤柱中产生的应变和位移可传递至顶板和底板；
4)煤岩体的上下准确拼接有限制它们的自由变形。
以上机理是充填切顶法施工中需要充分考虑的内容。
二、关键支护技术
1.采场地质条件
采场地质条件决定了支护设计的方案。对于地质条件复杂的采场，需要对采场包括顶板、底板、斜板等区域进行分析，然后根据采场结构、裂隙特征、富水性等因素进行选定支护方案。
2.围岩控制技术
围岩控制是采场支护设计中最关键、最复杂的环节。围岩控制需要综合考虑采场长、宽、高，夹层发育、开采方式，采掘工艺等因素。在围岩控制中，应用技术包括了锚杆、注浆、分层措施等措施，同时还需要针对不同的地质情况，采用不同的支护措施。
3.支架技术
顺槽支架是煤矿采掘中常用的支架，其作用主要是保障采掘进度，保护采区支撑结构不被破坏。目前，煤矿采场支护技术中普遍采用嵌片弹簧式支架，其结构简单，稳定性好，表现出了较好的性价比。但对于某些煤矿，其结构设计不合理，导致支架的稳定性无法保证。
4.端头加固技术
采煤过程中，由于煤柱强度差异，采出煤岩体之后可能会导致煤柱变形，甚至铲平的情况。为克服这种情况，端头加固技术应运而生。其方法包括立柱、低强度煤体抽采、临时钢骨支撑等方案，不同的固结方式适用于不同的煤情。
5.空留巷技术
空留巷技术顾名思义就是预留的空巷，其作用主要是在固定煤层的同时提供一定空隙用于防止突水、防止矿压等问题。空留巷技术在围岩稳定性较差、地质条件波动大的采场具有一定优势，但是在空气中的通透性较差的地方，空留巷技术的效果并不理想。
以上关键支护技术是进行充填切顶法时必须要重点掌握和应用的技术。综合以上所述，采用充填切顶法支护煤矿采场，需要从地质特征、采场条件、施工技术、周边环境等方面进行全面考虑，并针对不同的问题采取合理的应对方案，从而保障煤炭采运过程中的安全性和高效性。