沿空留巷支护设计研究

康显强

(山西高河能源有限公司，山西 长治 046102)

我国资源储量丰富，整体能源格局为多煤、少油、贫气。随着多年的开采，煤炭资源的储量日益减少，为解决煤炭资源消耗过快的问题，提出用清洁能源代替化石能源的目标。但由于我国清洁能源处于起步阶段，风能、水能、太阳能等清洁能源无法直接替代化石能源，所以煤炭资源的开采仍是我国主要的能源消耗保障。在目前的煤炭市场环境下，煤炭做为不可再生的化石能源，节约煤炭资源、提高煤炭采出率已成为煤炭企业可持续发展的必然趋势[1-2]。采用沿空留巷无煤柱开采可增加煤炭资源回收率，提高煤炭企业服务年限，该方法被越来越多的矿井采纳。此前众多学者对不同切顶参数下巷道的稳定性进行了研究，发现预裂切顶技术能够有效提升煤炭资源的回收率，降低巷道围岩变形和维护成本[3-4]。本文以高河矿为研究背景，对沿空留巷围岩的支护进行研究，为矿井沿空留巷无煤柱开采提供一定的参考。

1 力学试验研究

高河矿W1319工作面煤层总厚度为2～3 m，平均厚度为2.78 m，煤层赋存稳定，全部可采。工作面煤层总体呈走向东北-西南，倾向东南的单斜构造，地层倾角变化不大，为1～10°，平均倾角6°。工作面煤层内有0～2层夹矸，黑色，裂隙较发育，条带状结构层理不发育，节理和裂隙比较发育；该煤层呈黑色，强玻璃光泽，断口具阶梯状，容重1.40 t/m3，硬度为2.0左右。

现在回采的工作面，直接顶板为厚度2.7 m的灰岩；老顶全区分布，岩性为K2石灰岩，厚层状，质坚硬，性脆，厚度1.40～13.55 m，303孔RQD值为36%，岩石质量为劣等，岩体完整性差，饱和抗压强度为34.8～37.6 MPa，为中等稳定顶板。……