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坚硬顶板下沿空留巷巷旁充填体合理宽度优化研究
随着矿山深度的不断增加和采矿压力的加大，矿井支护对于矿山生产的安全和稳定性显得尤为重要。而坚硬顶板下沿的空留巷巷旁充填体，作为一种有效的支护措施，其合理宽度的优化研究是当前矿山支护领域的热点。
1、空留巷道旁充填体的作用
在矿山采矿过程中，由于矿山岩土体受到固有重力和采矿荷载的作用，其岩层会呈现出逐层垂向下沉，导致矿山空间不断缩小。在这种情况下，若采用传统的支护措施，很容易造成支护结构的变形或坍塌，从而对矿山生产造成严重的危害。
而空留巷道旁充填体，则能有效地缓解采矿荷载和固有重力引起的岩层下沉，并能对矿井的支护性能进行改善，并提高矿山的安全性和可持续性开发能力。
2、合理宽度的优化研究
合理的空留巷道旁充填体宽度，可以在一定程度上提高矿山支护结构的稳定性，降低矿山开采的难度和风险，同时还可以减少矿山的开采成本，提高矿山的经济效益。
在实际应用中，合理宽度的选择需考虑以下因素：
1）充填体的物理性质和工程特性：包括充填体的压缩变形特性、抗剪强度、受力效应等，可以通过实验室试验等手段进行评估。
2）采场的地质条件：如采场的岩性、岩层厚度、坡度、构造等，对空留巷道旁充填体宽度和定位均会产生影响。需要充分了解矿山地质条件和实际施工难度，进行适当地调整和优化。
3）采矿工艺及生产计划：不同的采矿工艺和生产计划对采场开挖的方法和速度有不同的要求，可能会对充填体宽度的选取产生影响。
4）安全性和经济性：合理的充填体宽度需要综合考虑支护结构的稳定性、工程经济和安全性等因素，确保最终选择的宽度能够达到最佳的支护效果和经济效益。
3、参考案例
以下是一些国内针对空留巷道旁充填体合理宽度优化研究的案例：
1）山西省大同市蒲县长梁煤矿在进行长壁采场空留巷道旁充填体支护时，通过对充填体的物理试验和数值模拟，确定了合理的充填体宽度为3-4米。
2）黑龙江省双鸭山市孙家塘矿煤矿采取了包含充填支护、隔离底板、锚杆和固定帷幕等组合式的支护措施，通过优化充填体宽度，成功保证了采场的安全稳定。
综上所述，空留巷道旁充填体的合理宽度选取是在矿山开采中具有重要意义的研究方向，需要充分考虑矿山的地质特性、采矿工艺和经济效益等因素，并结合数值模拟和现场试验等手段进行评估，从而保证最终选择的宽度能够达到最优的支护效果和经济效益。