南煤大阳泉公司8128回风巷道破碎围岩沿空掘巷技术研究

屈海峰

(华阳集团 南庄煤炭集团有限责任公司，山西 阳泉 045000)

1 工程概况

南煤集团大阳泉公司8128工作面位于15号煤采区南翼，工作面北与15号煤采区轨道巷相接，南邻矿界，东距8130工作面15.3 m，西部为8126工作面采空区；工作面开采15号煤层，煤层均厚为5.76 m，煤层结构复杂，煤层内含矸石0.13 m，工作面直接顶为黑灰色页岩，厚约8.18 m，基本顶为中砂岩和灰色细砂岩，均厚6.23 m，底板岩层为黑色页岩和灰色中砂岩，具体工作面顶底板岩层特征见表1。工作面采用综采放顶煤采煤方法，工作面割煤高度控制在2.7 m，放煤高度3.53 m，循环进度0.8 m，全部垮落法管理顶板。

表1 煤层顶底板岩性特征

8128工作面回风巷一侧沿空，巷道沿煤层底板掘进，巷道断面为矩形，掘进高度×宽度=3.6 m×5.2 m，由于回风巷道掘进作业时为沿空掘进，且巷道为煤巷，煤层上方直接顶岩层质软易碎，故需针对回风巷道沿空掘巷时护巷煤柱宽度及松软破碎围岩巷道的支护方案进行分析设计。

2 沿空掘巷煤柱宽度分析

综放工作面沿空掘巷沿邻近采空区边缘进行掘进，其窄煤柱受到毗邻工作面采动影响，煤柱两侧浅部围岩会发生塑性变形及破坏。随着煤柱宽度的减小，煤柱内的应力集中程度得到减弱，但考虑到煤柱帮的支护效果，煤柱宽度又不应太小。如果煤柱宽度小于某个值时，煤柱将发生蠕变变形破坏，此时煤柱帮锚杆不能锚固在稳定岩层中，可能会导致一系列矿压事故及安全生产难题。沿空掘巷煤柱力学模型如图1所示。……