工作面顺序接续下综放沿空掘巷窄煤柱稳定性控制

张洪伟，万志军，张 源，滕 腾，陈宇龙,魏泽捷

(1.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院，北京 100083; 2.中国矿业大学 深部煤炭资源开采教育部重点实验室，江苏 徐州 221116; 3.中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221116)

留窄煤柱综放沿空掘巷技术已在我国众多矿区使用，其中，煤柱的稳定性是该技术成功实施的关键[1-4]。综放工作面端头区域是集采、运、通风、行人为一体的重要出口，为保证该区域的安全，我国很多综放工作面采用两端头区不放煤或少放煤的方式[5]。但是，随着工作面的推进，端头支架及过渡支架前移，架后端头区未放顶煤及巷道顶板将失去支撑，并在矿山压力作用下垮落至巷道。这些垮落堆积的煤岩体会对下区段工作面窄煤柱的稳定性产生影响[6]。因此，研究工作面端头区煤岩体垮落状态及注浆加固对窄煤柱的维护效果具有重要意义。

长期以来，对端头区煤岩体的研究大都集中在端头顶煤开采方面，进行了端头区支护、放煤试验、放煤支架研制及改造等研究[7-11]。在窄煤柱稳定性控制方面，主要是通过理论分析、现场观测来揭示煤柱变形机理[12-14]，并通过改变煤柱宽度及支护参数等对其稳定性进行控制[15-20]。容易忽视的是，窄煤柱沿空巷道一侧的支护结构极易失效，导致煤柱沿空侧约束弱化，进而引发失稳，这就需要研究窄煤柱侧向约束力的恢复方法。

在受力状态上，窄煤柱留设前，处于该位置的煤体为单面临空状态;沿空掘巷后，窄煤柱处于双面邻空状态。……