复用回采巷道护巷煤柱合理宽度研究

闫 帅 ，柏建彪 ，卞 卡 ，霍灵军，刘学勇

（1. 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221116；2. 中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221116；3. 潞安环能集团余吾煤业有限责任公司，山西 长治 046103）

1 引 言

综放高瓦斯工作面单位时间内出煤量增加，瓦斯相对涌出量大，为了实现高瓦斯煤层工作面安全开采，某些高瓦斯矿井采用两进两回的双U型巷道布置方式：运输平巷→回采工作面→回风平巷形成“内U型”回路；由进风平巷→辅助切眼→瓦斯排放巷形成“外U型”回路，每个工作面回采期间有4条回采巷道服务，相邻两回采巷道之间通常采用宽煤柱护巷。为了减少巷道掘进，相邻两工作面共用一条瓦斯排放巷，成为复用巷道，相邻工作面平面布置图如图1所示。相邻两工作面回采后，复用巷道处于孤岛煤柱中，巷道维护困难，且煤柱损失大。

为提高煤炭资源回收率，许多专家学者在护巷煤柱宽度方面进行了大量研究[1－6]，窄煤柱沿空掘巷和沿空留巷等技术得到成功应用[7－12]，以往对沿空巷道的研究大都集中在单一巷道，即巷道一侧为采空区另一侧为窄煤柱或充填体，而对两侧均为煤柱且受多次动压影响的复用回采巷道稳定性研究未见报道。

本文采用数值计算的方法，研究煤柱内复用回采巷道不同位置对巷道围岩应力分布和变形特征的影响规律；以煤柱内应力峰值比值为指标，分析煤柱宽度与巷道稳定性的关系，并将不同宽度煤柱进行了区域划分，得到了合理的护巷煤柱宽度，并将研究成果成功应用于工程实践，为类似条件下巷道布置提供了依据。……