小煤柱沿空留巷围岩控制应用研究

李海洋

（山西晋煤集团赵庄煤业，山西 长治 046605）

1 工程概况

赵庄矿E1305 工作面开采山西组3#煤，采用一次性采全高机械化采煤工艺。工作面回采走向长度为1 015.4 m，倾向长度158.4 m，埋深约600 m，煤层赋存稳定，采煤高度约4.6 m，产状变化小，煤层倾角约8°。以往设计的区域护巷煤柱均在20～60 m，导致大量的煤炭资源难以回收，造成经济损失。

该矿在回采E1306 工作面时，采用双巷掘进的方法，预留煤柱宽度为24 m。E1306 工作面回采结束后准备回采E1305 工作面时，由于留设的煤柱宽度不合理，回采过程中由于工作面超前支承应力和采动影响，导致准备复用的E13065 巷发生较为严重的变形，局部有冒顶等现象。故计划在E1305 工作面实体煤一侧挖掘E13052 巷，使巷道处于应力集中系数较小的区域，保证回采E1305 工作面时的正常通风和运输工作。本文主要针对掘巷和回采时的煤柱应力分布特征进行分析，设计巷道支护方案，保证工作面顺利回采。

2 临空侧小煤柱顶板应力分布特征

为了确保E1305 工作面高效回采，必须保证煤柱留设宽度合理，能够在充分回收煤炭资源的前提下保持较好的承载性能，保证E13052 巷道的安全掘进。同时，当工作面回采时，采空区顶板断裂，形成悬臂梁结构，会增大煤柱的应力[1-2]。

2.1 掘巷时煤柱的应力分布特征

随着E1306 工作面回采，基本顶发生破断，如图1，采空区上方的基本顶回转下沉，部分压在沿空煤柱上，从而增大了煤柱的载荷，致使煤柱内部应力增大。煤柱靠近采空区一侧由于煤壁破碎，煤体内部的应力低于原岩应力，称之为应力降低区域[3-5]。……