张 浩

（山东能源集团兖州煤业有限公司杨村煤矿，山东 济宁 272067）

我国各大矿区均留设有大量宽度为20～30 m的区段煤柱，降低了煤炭资源回采率和矿山企业经济效益[1-2]。窄煤柱沿空掘巷技术凭借可缓解采掘接替紧张、提高煤炭回采率和延长矿井服务年限等优点，近年来应用日益广泛[3-4]。煤柱宽度合理与否是决定窄煤柱沿空掘巷效果的关键因素[5]，矿山科技工作者和科研人员对此进行了大量研究。李江浩基于理论分析和数值模拟计算结果，确定了2-1052巷沿空掘巷护巷窄煤柱的合理宽度为6 m[6]。彭培柱等研究表明，窄煤柱宽度为10 m时最有利于维护巷道围岩稳定性[7]。姚博等基于对不同宽度窄煤柱孤岛工作面沿空掘巷采空区侧煤体支承压力分布规律的分析，确定了3204孤岛工作面窄煤柱最佳宽度为5 m[8]。上述研究成果为窄煤柱沿空掘巷技术的应用提供了借鉴，但由于不同矿区煤层赋存条件差异较大，有必要对杨村矿6602工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度进行研究，以确保工作面安全生产。

1 工程概况

6602工作面位于16上煤六采区，煤层厚度为0.90～1.72 m，平均厚度1.20 m。煤层倾角为4°～10°，平均倾角6°。煤层埋深为301.7 m，结构复杂，赋存稳定。煤层顶底板情况如表1所示。6602工作面北为两条大巷，南至村庄保护煤柱，东邻6601工作面采空区，西靠6603工作面（正在回采），如图1。6602运输顺槽为矩形断面，断面尺寸为3800 mm×2400 mm（宽×高），跟底掘进，总工程量1126 m。煤层顶底板情况见表1。

图1 6602工作面布置示意图

表1 煤层顶底板情况表

2 窄煤柱合理宽度理论计算

较小的区段煤柱宽度可提高煤炭资源回采率，但区段煤柱宽度过小会造成应力集中程度增大，导致煤柱破坏失稳而威胁工作面安全生产。……