张 农,韩昌良,阚甲广,郑西贵

(1．中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116;2．中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州 221116)

沿空留巷围岩控制理论与实践

张 农1,2,韩昌良1,2,阚甲广1,2,郑西贵1,2

(1．中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州 221116;2．中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州 221116)

在采场覆岩运动特征分析基础上,阐明了采空侧楔形区顶板的传递承载机制;提出留巷围岩区域应力优化技术思路,研究了采空侧顶板预裂卸压机理;基于巷旁支护系统刚度匹配原则,提出整体强化的沿空留巷结构控制原理。总结出预裂爆破卸压、分区治理、结构参数优化、“三位一体”围岩控制及墙体快速构筑等沿空留巷围岩控制关键技术,并给出了厚层坚硬顶板直覆和深井复合顶板2个典型条件下的工程案例。

无煤柱;沿空留巷;围岩结构;应力优化;控制技术

沿空留巷是沿采空区边缘将本工作面回采巷道保留下来,实现Y型通风、下区段回采等功能的回采巷道布置方式和控制技术[1]。沿空留巷取消了煤柱,实现无煤柱连续开采,降低巷道掘进率、缓解采掘接替矛盾,优化开拓开采布局,消除了煤柱上下区域的应力集中[2-3],是煤炭资源绿色、安全、高效的开采技术之一[4]。

我国沿空留巷技术发展始于20世纪50年代,巷旁支护经历了矸石墙、密集支柱、砌块、高水材料、高强混凝土材料的发展过程,巷内支护形式由木棚支护、工字钢梯形支架支护演变到型钢可缩性金属支架支护和锚梁网索支护,工程应用由薄煤层、中厚煤层到厚煤层开采[2-3,5-9]。……