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）

为降低工作面回采期间侧向支承压力对巷道稳定的影响，厚煤层综放开采时通常留设20～30 m宽的护巷煤柱，导致大量煤炭资源遗留井下[1-4]。留窄煤柱沿空掘巷技术凭借煤炭回采率高和可缓解采掘接替紧张等优点，近年来在我国各大矿区得以广泛应用[5-7]。杨村煤矿作为典型的衰老矿井，煤炭可采储量严重不足，为提高煤炭资源回采率，延长矿井服务年限，杨村煤矿334综采工作面采用留窄煤柱沿空掘巷技术掘进334轨道顺槽。

1 工程概况

杨村煤矿主采3#煤，埋深196～219 m，煤层厚度6.9～8.0 m，平均7.88 m，煤层平均倾角4°，煤层结构简单，赋存稳定，为全区可采煤层。3#煤顶底板岩性情况见表1。

334综采工作面北邻331工作面采空区，南为实体煤，西为护巷煤柱，东为南翼三条大巷。334轨道顺槽采用留窄煤柱沿空掘巷技术跟3#煤底板掘进，巷道断面为梯形，上部净宽4400 mm，下部净宽5000 mm，净高3550 mm，设计总长度257.75 m。334轨道顺槽布置情况如图1。

图1 334工作面布置示意图

2 窄煤柱合理宽度的确定

2.1 窄煤柱合理宽度理论分析

合理的护巷窄煤柱宽度是决定沿空掘巷能否成功的关键。煤柱合理宽度计算模型如图2。由极限平衡理论可知，煤柱合理宽度可由式（1）和式（2）进行计算[8]：

图2 护巷窄煤柱合理宽度计算模型图

式中：B为窄煤柱宽度，m；x1为煤柱帮锚杆有效长度，取1.8 mm；x2为采空区侧煤柱塑性区宽度，m；x3为煤柱安全系数，m，此处取（0.15～0.35）（x1+x2)；m为上一工作面巷道高度，取5.20 m；A为侧压系数，取0.43；φ为煤体内摩擦角，取30°；……