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综放面煤层顶板与沿空留巷围岩结构关系研究
综放面煤层顶板与沿空留巷围岩结构关系研究
摘要：综放面煤层顶板与沿空留巷围岩结构关系研究对安全、高效、节能采矿具有重要的指导意义。文章中对综放面采煤工程进行了系统的分析和研究，探讨了采煤工程中的重点问题，对综采面顶板与沿空留巷围岩的结构与关系、破坏规律进行了研究、分析和总结。
关键词：综放面;煤层顶板;沿空留巷;围岩;结构关系;破坏规律
一、综放面煤层顶板与沿空留巷围岩结构关系研究的背景与意义
综放开采是一个综合性的采煤方法，具有效率高、投资小、安全、环保等优点。在煤矿选择采用综放开采后，要对煤层顶板与围岩的结构进行判断，以便采取得到适当的支护工程，确保煤层采煤的安全和高效。因此，研究综放面煤层顶板与沿空留巷围岩结构关系具有重要的理论和实际意义。
二、煤层顶板与沿空留巷围岩的结构与关系
1.煤层顶板结构分析
煤层顶板主要由煤岩体和覆岩体组成。在煤层的开采过程中，煤岩体质量较低，容易破裂和崩落，具有较高的采空率；而覆岩体质量较高，具有良好的稳定性和承载能力，是煤层顶板稳定的主要因素。煤矿开采过程中，煤层顶板的结构特点是不规则性大，煤层顶板的厚度和岩性变化的跨度大，同时受到动力和静力两种力的影响，因此，煤层顶板具有较高的破坏性和不稳定性。
2.沿空留巷围岩结构分析
沿空留巷是综放开采的重要组成部分，具有保证采矿安全和顺利的运输的作用。沿空留巷一般分为两种类型：一种是按一定规律在采煤区域里沿水平方向或深度方向开挖，形成平行于煤层底板或顶板的巷道；另一种是在煤层的上方按照一定的距离开采。
在沿空留巷开挖过程中，应综合考虑煤岩体的稳定性和透水性，以确保沿空留巷的安全性和通行性。沿空留巷的围岩主要为煤岩体，因此围岩质量较低，易于破裂和变形，必须采取有效的支护措施保证围岩的稳定性。
3.煤层顶板与沿空留巷围岩的关系
煤层顶板的破坏对沿空留巷的围岩稳定性有很大的影响。当煤层顶板破坏时，将导致强大的荷载作用于沿空留巷的围岩，同时松散岩体和煤屑将会落入沿空留巷中，增加了沿空留巷的维护难度和费用，在严重情况下甚至会危及作业人员的人身安全。
因此，对于沿空留巷的支护设计应考虑煤层顶板的破坏规律，选择合适的支护方式和材料，加强围岩的支护强度和稳定性，在沿空留巷的入口和出口设置措施，提高沿空留巷的通行性和安全性。
三、煤层顶板与沿空留巷围岩的破坏规律
1.煤层顶板破坏规律
煤层顶板的破坏一般是由于顶板上的荷载作用超出其承载能力而引起的，或者是由于支护系统的不足造成的。因此，影响煤层顶板破坏的因素很多，如顶板厚度、岩层硬度、采煤强度、巷道尺寸、采空率等。
具体地说，在综放采煤工程中，随着采煤进程的推进，煤层顶部的应力状态发生变化，从水平应力变化到两者不对称，引起了煤岩体的裂缝扩展和岩层变形，同时松散岩屑从裂缝中落下，进一步破坏了煤层顶板。
2.沿空留巷围岩破坏规律
沿空留巷围岩的破坏主要是由于围岩本身的质量问题，如松散性、矿化程度、岩溶性等，另外采煤工程挖掘及支护作业也会对围岩造成破坏。因此，影响沿空留巷围岩破坏的因素主要有煤层顶板的破坏、巷道的尺寸、采空率的大小、围岩的矿化程度等。
在围岩破坏时，应综合考虑煤层顶板、煤岩体和围岩的力学性质、地质构造特点、岩性、岩体结构、水文地质条件等因素，采取合理、科学的支护措施，保证沿空留巷的稳定性与通行性。否则，围岩的塌陷和山压煤等灾害将危及采矿作业的安全。
四、综放面煤层顶板与沿空留巷围岩结构关系的防范措施
为了保证综采面采煤的安全和高效，应采取多种措施预防煤层顶板和沿空留巷围岩的破坏：
1.设计合理的支护措施。应根据煤层顶板和围岩的力学性质和地质情况，选择合适的支护方式和材料，采取合理的支护参数，并确定支护的位置、间距、高度等要素。
2.强化支护监控。通过加强对支护参数的监控，及时根据煤层顶板和围岩的变化调整支护措施，确保支护措施的效果和稳定性。
3.完善排水系统。在沿空留巷的掘进过程中，应及时进行井筒探水和尺水测量，确保排水系统的畅通与效率。
4.定期检查沿空留巷的支护设施。每日检查沿空留巷的支护设施，及时处理发现的问题，做到随时掌握沿空留巷支护的情况，及时采取措施。
总之，研究综放面煤层顶板与沿空留巷围岩结构关系对于安全、高效地采煤具有重要的指导意义。我们需要在采矿中注意保护有关矿层和井巷的安全，加强对地质灾害发生的预测、预报和防治工作，以保证采矿的安全和可持续发展。