大倾角软厚煤层巷道围岩控制技术探讨

高怀俊

（山西潞安集团潞宁孟家窑煤业公司，山西 忻州 036000）

1 工程概况

孟家窑矿井11505 工作面位于11 采区，开采5号煤层。工作面平均埋深400 m，工作面西北为11507 工作面、西部为采空区、东部为回风上山、南部为11503 工作面。11505 工作面煤层构造简单，平均倾角为24°，属于大倾角煤层，煤层平均厚度11.5 m。工作面采用放顶煤开采，割煤高度3.5 m，采放比1∶2.3。设计工作面长150 m，放煤步距为0.8 m，放煤方式为“一刀一放”，日循环进度2.4 m。采空区采用完全垮落法管理顶板。11505 综放面顶板为软弱、半坚硬互层的岩层，岩性变化较大，工程地质条件相对较差；下伏底板硬度同样较小，多是砂质泥岩、粉砂岩互层，岩层稳定性较难控制。

11505 综放面胶带顺槽断面为矩形，宽度为5.0 m、高度为3.3 m，沿煤层底板掘进。在周围矿井开采工程实践中，受煤层厚度大、倾角大、埋深大、煤质较软等影响，相邻工作面开采动压和本工作面扰动对工作面顺槽造成不利影响，导致巷道围岩出现剥落，顶底板向内变形，巷道完整性无法得到有利保证。因此，探讨大倾角软厚煤层情况下，工作面顺槽的稳定性机理与控制措施，已经成为11505 综放面安全生产亟需解决的问题。

2 巷道稳定性分析

对大倾角软煤巷道顶底板及帮部的受力情况进行详细分析，见图1。在大倾角作用下，顶板轴向挤压力增大，导致其挠度趋势增加，由于顶板岩层性质多为软弱岩体，抗变形能力较小，导致煤层顶板极易出现离层现象；在巷道两帮位置，由于煤体内聚力和内摩擦角较低，左右两帮受力情况不同，导致两帮煤壁均出现内生裂隙，严重时会出现剪切破坏断裂成一条裂缝，当裂缝发育范围大于相对稳定临界高度时，巷道整体稳定性就会被破坏，巷道上方及周围煤岩体从滑移面处脱落；……