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為了達(dá)到矸石零排放、取消工作面護(hù)巷煤柱的要求,以陜西某礦為背景,根據(jù)煤層地質(zhì)條件,提出了中厚煤層中寬巷掘進(jìn)矸石膏體充填成巷方法。其實(shí)質(zhì)是在掘進(jìn)工作面巷道時(shí),采用寬巷掘進(jìn),并用矸石膏體充填置換煤柱。結(jié)果表明:該方法實(shí)現(xiàn)了綠色開采,提高了煤炭資源回收率,平均每個(gè)工作面可多創(chuàng)造700多萬元利潤；降低了矸石處理費(fèi)用,礦井每年可節(jié)省矸石處理費(fèi)用210萬元,達(dá)到了無煤柱護(hù)巷的技術(shù)效果,為類似礦井實(shí)現(xiàn)無煤柱開采提供了重要的參考價(jià)值。
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以銅川礦區(qū)復(fù)合頂板條件為例,基于沿空掘巷圍巖大、小結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性原理,結(jié)合覆巖破斷的弧形三角塊模型,根據(jù)理論分析初步確定了沿空掘巷小煤柱留寬方案;進(jìn)而采用錨桿組合梁加固理論與錨索懸吊補(bǔ)強(qiáng)理論進(jìn)行支護(hù)斷面的初步設(shè)計(jì)。采用FLAC3D模擬軟件對各方案分別進(jìn)行了掘巷階段與采動(dòng)影響階段的支護(hù)效果考察,最終確定小煤柱留寬5 m,巷道支護(hù)采用左旋無縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿,排距800 mm。沿空掘巷與采動(dòng)影響階段的支護(hù)效果表明,采用該支護(hù)方案巷道圍巖應(yīng)力分布合理,錨桿支護(hù)系統(tǒng)適應(yīng)性良好。
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