郭子程

(山西高河能源有限公司,山西 长治 047100)

我国厚煤层储量约占煤炭储量的45%[1],厚煤层沿空留巷对回收煤柱和解决瓦斯超标问题具有重要意义。厚煤层开采后,顶板旋转空间大,对沿空留巷巷旁支护的动载影响剧烈。沿空留巷一般经历5个阶段[2],即掘巷影响阶段、相邻工作面一次超前采动阶段、一次滞后采动阶段、留巷稳定阶段和本工作面二次采动超前影响阶段。厚煤层巷道顶板均为顶煤,受多次加载和卸载作用,顶煤和实体侧煤柱容易破碎,整体刚度降低,系统稳定性进一步减弱。因此,厚煤层沿空留巷的应用较少。

目前厚煤层沿空留巷方式主要有柔模混凝土墙支护[3]和“110”工法[4],相应的沿空留巷理论主要有“强支理论”“柔-强组合”“支-卸组合”等。康红普[5]在淮南谢家集深部矿井,提出“三高一低”锚杆锚索作为巷内基本支护,膏体充填作为巷旁支护。张农[6]根据应力差异化,提出分区治理办法,并通过强力控顶支架和高强度混凝土墙体实现巷道稳定。谭云亮[7]根据大断面坚硬顶板的结构特征,提出“柔-强”组合巷旁支护,即上部采用塑性变形大的材料吸收前期变形,下部采用强度较高的材料承担顶板后期压力,实现“实体煤柱-充填体-矸石”三者共同承载。侯公羽[8]进行了爆破切顶高度对混凝土巷旁支护的影响研究,通过爆破减少悬臂长度,减少动压影响,维护巷旁支护体完整。

上述研究主要针对巷旁充填体形式和顶板支护结构展开,在现场厚煤层应用过程中,对充填体破坏较少,主要存在充填体钻顶、钻底,实体侧煤柱整体挤出现象,影响巷道的二次复用。……