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新庄矿采空区下沿空留巷顶板控制技术浅析
摘要
新庄矿采空区下沿空留巷是矿井开采过程中的常见问题之一，其顶板坍塌和地表沉降难以避免。本文针对该问题，从留巷选址、留巷布置、顶板施工、支护措施等方面进行了深入的探讨和分析，提出了有效的控制技术，为矿井安全生产提供了可行性依据和技术支持。
关键词：新庄矿；采空区下沿；空留巷；顶板控制技术
一、引言
随着矿井开采的不断深入，矿山采空区下沿空留巷逐渐成为矿井安全生产中的重点问题。其顶板坍塌、地面沉降等问题严重影响了矿山的正常生产。因此如何有效地控制空留巷顶板坍塌，实现矿井安全、高效、稳定的生产成为矿业生产中亟待解决的问题。
本文以新庄矿为例，提出留巷选址、留巷布置、顶板施工、支护措施等方面的新思路，为矿山顶板控制技术研究提供参考与借鉴。
二、留巷选址
1、选址原则
合理选址是留巷施工的首要问题，选址不当将直接影响到矿山采空区下沿空留巷施工的效果。因此，在选址时应遵循以下原则：
（1）考虑采空区下沿的结构和特点，选择比较稳定的区域；
（2）保障留巷安全与生产需要的平衡，尽可能合理布置采空区下沿的留巷，同时保证采空区下沿的承载力和自然稳定性；
（3）依据实际需要和施工条件，合理选择留巷的长度和宽度。
2、选址方法
选址方法灵活多样，可以选择现场勘查、地质资料分析、模拟试验等方式进行分析和比较。一般采用以下方法进行选址：
（1）在采空区下沿地质结构较为简单的地带，通过对区域地质结构的分析，评估采空区下沿的承载力和自然稳定性，综合考虑以选择适合建设的留巷区域。
（2）通过现场实验，利用数学或物理模拟、物理相似原理等进行分析，获取合理留巷位置。
三、留巷布置
1、留巷长度的确定
留巷长度应该依据采矿规模、矿区地质构造和实际生产情况等因素进行综合考虑。一般留巷长度不能超过200m，大型采矿时留巷应适当延长。
2、留巷宽度的确定
留巷的宽度应该充分考虑掘进机、运输车和电缆的宽度，同时还要考虑工人安全出入留巷的空间，因此，留巷宽度一般以3.5~5m为宜。
3、留巷间距的确定
留巷的间距应该根据矿井开采的实际情况确定。一般情况下，留巷间距为20~30m合理。为了增加采矿区域的安全性，留巷可以采用纵向布置，也可以采用井底布置。
四、顶板施工
1、预处理
留巷顶板的预处理是施工中的关键环节之一，可以有效控制矿山采空区下沿空留巷中顶板的坍塌。预处理一般分为两种方法：
（1）矿井先施工出留巷侧向的起作用水平支架，在该区域内进行提前加固；
（2）使用特殊的预处理胶水，将顶板与底板相连接，这样可以控制顶板的坍塌和破裂。
2、顶板支护
留巷顶板的支护主要通过顶梁的设置和锚杆的安装实现。顶梁安装时应采用合理的设置方法，尽量减小留巷顶板的挠曲量，避免出现楔形变形。锚杆的安装需根据具体情况选用合适的杆径和长度，保证其强度达到要求。
五、支护措施
1、材料的选择
（1）钢筋混凝土：钢筋混凝土是一种优质、高性能的材料，具有抗震、耐腐蚀、阻燃、隔热等特点，在留巷顶板支护中使用比较广泛。
（2）聚合物材料：聚合物材料是一种新型的支护材料，具有高强度、耐化学腐蚀和阻燃、耐受辐射等特点，且安装方便，受到矿业生产企业的广泛青睐。
2、施工方法
在支护施工中，应该采取适当的施工方法和技术，保证施工安全可靠。可选择纵向和横向支护法，纵向支护法适用于顶板较薄的地区，可通过硬化顶板或浇注混凝土保证支护效果，同时也可采用横向支护法，采用顶梁、锚杆等设施进行支撑，来保证留巷顶板的稳定。
六、总结
矿山采空区下沿空留巷的顶板控制是矿业生产中重要的技术难题。本文以新庄矿为例，系统探讨留巷选址、留巷布置、顶板施工、支护措施等方面的相关技术，并对每个环节进行了深入分析和论述。本文提出的技术方案为矿山采空区下沿空留巷的顶板控制提供了可行性依据和技术支持。同时，还为相关矿业生产企业提供了一些参考和借鉴意见。