近距离煤层采空区下方巷道支护技术

赵瑞峰

（西山煤电西曲矿，山西 古交 030200）

近距离煤层在我国山西、贵州以及内蒙等地区有广泛分布，这些区域矿井在煤炭开采时面临近距离采空区下巷道掘进围岩控制问题[1-2]。相对于单一煤层，由于近距离煤层间层间距小，上部煤层开采会造成下部煤层顶板岩层裂隙发育，强度及稳定性降低[3-4]。潞阳公司下属昌泰矿在开采9 号煤层时，受上覆8 号煤层采空区及护巷煤柱影响，回采巷道围岩破碎，支护困难。

1 工程概况

9 号煤层埋深平均约400 m，倾角3°～5°。9 号煤层与上覆8 号煤层间距在3.5～9.5 m。8102 采面于2017年7月回采完毕，9102 回采工作面于2019年3月开始布置，9102 回采工作面与8 号煤层8102采面采空区位置关系见图1。

图1 采面与上覆采空区位置关系

2 理论分析

采空区下方巷道围岩变形与上覆煤柱边缘距离x及巷道距离上覆采空区距离z有密切关系，见图2。

图2 煤柱与工作面回采巷道间理论分析模型

上覆煤层采空区内煤柱承受载荷与煤柱埋深有关，同时还与煤柱周边煤层开采情况密切相关。根据相关研究成果[5]，得出采空区下伏回采巷道围岩变速度v与x、z关系见式（1）、式（2）。

式中：v为采空区下方巷道围岩变形速度，mm/d；H为埋深，m；A为巷道围岩稳定系数(无量纲)；C为煤柱周边开采影响参数(无量纲)。

根据昌泰矿实际情况和类似工程经验，H取值400 m；A取值6.7；C取值5。将上述参数带入到公式（1）即可得到回采巷道围岩变形速度v与层间距间关系，见图3。

图3 回采巷道围岩变形速度v与层间距z关系

从图中可以看出，围岩变形速度随着层间距增加逐渐降低，其中层间距达到5 m后围岩变形速度降低幅度不明显。……