田锦州

(1.中煤科工开采研究院有限公司，北京 100013；2.天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013；3.煤炭科学研究总院 开采研究分院，北京 100013)

受煤矿产能整合及无序开采的影响，我国许多煤矿都存在着工作面回采过程中需穿过空巷的问题，而工作面超前支承压力易造成空巷顶板大面积垮落，从而引发压架、倒架等事故，严重影响了煤矿的安全高效生产[1，2]。针对这些问题，我国学者在空巷变形破坏特征、支护技术等方面进行了深入研究。柏建彪等针对空巷上方的基本顶建立了 “关键块”模型并计算了保持空巷“关键块”稳定所需的支护阻力[3]；王卫军等分析了综放工作面过空巷时上覆岩层的活动规律及支架的受力状况[4]；刘畅等分析了过空巷时工作面基本顶的超前断裂力学机理和影响因素[5]；张自政等建立了基于综放工作面超前采动影响的空巷顶板力学模型，分析了空巷顶板稳定性与支护之间的相互作用关系[6]。目前空巷支护中常采用锚杆(索)索支护、注浆加固及高水材料充填等方式[7-15]。本文在前人研究的基础上，通过数值模拟、实验室实验及现场工程应用相结合的方法提出了特厚煤层工作面过空巷强力墩柱支护技术，现场应用效果良好，可为类似工程提供借鉴。

1 矿井生产地质条件

山西柴沟煤矿主要开采5号煤层，煤层平均厚度11.3m，倾角3°，其1516工作面采用走向长壁后退式综放采煤法，煤厚13～15m，割煤高度3.2m，其余放顶煤，工作面长度245m。工作面直接顶为砂质泥岩，平均厚度约4m，基本顶为砂岩，平均厚度约27m，直接底为砂质泥岩，平均厚度约1.2m。……