三软厚煤层超前切顶沿空留巷充填墙 稳定性与尺寸优化研究

李小鹏，申骏超，姜彦军，于 涛

(1.河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作 454003；2.郑州煤炭工业集团 新郑煤电有限责任公司，河南 新郑 451100)

沿空留巷是煤矿常用的无煤柱护巷技术之一，在技术和经济上有很大的优越性，如减少区段保护煤柱，提高煤炭资源回收率，减少巷道掘进工作量，缓解采掘接替紧张局面，改善工作面通风条件等[1]，其技术优势和经济效益显著。到目前为止，我国在沿空留巷理论与技术研究方面进行了大量的研究工作，在条件较好的薄及中厚煤层采煤工作面的沿空留巷技术已日趋完善，巷旁支护、巷内支护、加强支护及煤帮加固技术已趋成熟，但在条件困难的中厚煤层或厚煤层大断面巷道中采用沿空留巷技术仍存在着一些技术难题[2-5]。巷旁支护是沿空留巷的关键技术[6，7]，目前我国巷旁支护主要为充填体护巷。根据充填材料不同，大致分4种充填技术：高水速凝材料、膏体材料、柔模泵注和快硬混凝土[8，9]。这些充填技术具有凝固速度快、早期强度高、采空区密闭效果好、机械化程度高、劳动强度低等特点，使我国沿空留巷技术水平得到大幅度提高。在支护理论方面，何满潮[10]研究了采空区侧顶板预裂卸压机制，建立了不同顶板位态下“围岩结构-巷旁支护体”力学模型，推导得出了巷旁支护阻力的计算方法。陈勇、柏建彪等[11]通过数值模拟和现场试验，分析充填体宽度与留巷围岩应力和变形的关系，确定了合理的巷旁充填体宽度。……