深埋复杂结构煤层小煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

张振峰，张修峰，韩跃勇，张自发，张 斌

(1.煤炭科学研究总院开采研究分院，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.兖州煤业鄂尔多斯能化有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000； 4.鄂尔多斯市营盘壕煤炭有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000)

鄂尔多斯地区近年来新建了许多年产量超过10 Mt的大型矿井，其中很多矿井主采煤层埋深超过600 m，煤层开采强度大且具有冲击倾向，为井下巷道围岩控制带来很大挑战[1-4]，这些煤矿主要集中在鄂尔多斯伊金霍洛旗和乌审旗。巷道一般沿煤层底板掘进，巷道所在的煤层层位结构复杂，主要特点为巷道帮部距顶板约1 m范围内有一层“亮煤”，节理裂隙比较发育，掘进过程中极易片落，导致巷帮上部片帮严重，成型较差，且造成顶板跨度增大，巷道维护难度加大[5-6]。该地区煤矿一般都具有冲击倾向性，矿方为避免巷道发生冲击，投入了巨大的人力物力进行冲击地压防治，根据已有技术经验，区段间留小煤柱能有效减弱巷道围岩应力积聚，减小冲击地压发生的可能。因此，营盘壕煤矿决定采用小煤柱沿空掘巷技术，变更巷道布置，将原有区段煤柱宽度由30 m减小为5 m，工作面辅运顺槽沿上工作面采空区掘进。沿空掘巷技术在我国已发展应用多年，很多学者针对不同现场条件进行了研究，得出许多代表性成果[7-12]。但沿空掘巷技术在该地区深井复杂结构煤层条件下尚属首次应用，无邻近矿井成功经验可以借鉴，对沿空掘巷围岩变形破坏和矿压显现规律还没有进行过深入研究。……