孤岛工作面破碎巷道强力支护技术研究

樊海亮

（山西天地王坡煤业有限公司，山西 晋城 048021）

1 工程概况

王坡煤业3210 工作面位于矿井二采区，开采3号煤层，工作面北侧为4 条开拓大巷，南侧为井田边界，东、西侧为3208 和3212 采空区，中间留设20 m 保护煤柱，如图1。3 号煤厚平均5 m，平均倾角4°，平均埋深为550 m，煤层结构简单。直接顶为均厚3 m 的黑色泥岩，基本顶为均厚8 m 的砂岩，底板为均厚8.5 m 的粉砂岩。工作面采用放顶煤开采，割煤高度3 m，采放比为1:1.5，循环进尺为0.8 m。

3210 工作面两侧均已采空，在采空区残余支承应力影响下，巷道在生产服务期间容易承受较大的开采动压，加之工作面埋深较大，原岩应力水平较高，容易造成巷道围岩裂隙发育，造成局部煤岩体破碎，制约了3210 工作面回采工作的正常开展，需要针对3210 孤岛工作面破碎围岩巷道进行联合控制研究，以期解决工作面安全高效开采问题。

图1 3210 工作面位置图

2 孤岛工作面巷道变形破坏分析

孤岛工作面两侧存在采空区，在向前推进过程中，本工作面采空区也逐渐垮落，形成三面采空的围岩结构，其回采支承压力如图2。图中1 是工作面后方采空区支承应力、3 是工作面前方超前支承应力，2、4、5 均是采空区侧向支承应力。工作面不断向前推进，随着三面采空的空间逐渐加大，孤岛工作面会形成采空区覆岩支承结构。可以将孤岛面看成宽度较大的煤柱，形成的支撑结构由工作面上方的稳定块体A、巷道上方的铰接块体B 和采空区断裂块体C 组成。

图2 孤岛工作面回采支承压力分布

孤岛工作面开采后，顶板上方稳定块体A 会在应力扰动下向采空区和铰接岩块B 方向运动，破坏了原本形成的稳定结构，块体A 和块体B 均处在不断运动和不稳定状态下。……