腾晖矿沿空掘巷技术支护应用

钱炳均

（霍州煤电集团河津腾晖煤业有限责任公司，山西 河津 043300）

窄煤柱护巷作为一种回采巷道布置方式，具有巷道维护简单、资源回收率高的优点，近年来得到了广泛的应用[1-2]。霍州煤电腾晖煤业主采煤层为2号煤，为优质的贫瘦煤；为了提高煤炭资源的回收率，决定降低区段护巷煤柱的尺寸，在腾晖矿2-105工作面进行沿空掘巷的试验。

1 试验工作面概况

拟进行窄煤柱护巷试验的2-105 工作面位于一采区，北部为已经回采的2-104 工作面，西部为矿井边界，东部为采区巷道。工作面埋藏深度353～485 m。2 号煤层赋存稳定，倾角平缓，平均厚度为5.2 m，局部厚度有变化，含0-2 层夹矸，夹矸厚度约0.1 m。工作面顶底板岩性见图1。

图1 2 号煤顶底板岩性

工作面采用走向长壁放顶煤开采，走向长度640 m，倾斜长度120 m，工作面布置见图2。工作面运输巷为矩形，断面为5.0 m×3.0 m（宽×高），沿煤层底板掘进，锚网支护，拟进行窄煤柱护巷的试验。

图2 试验巷道平面布置

2 护巷煤柱宽度的确定

2.1 理论分析

工作面开采和巷道开掘后，在煤壁产生塑性区，护巷煤柱的宽度应大于塑性区的距离并保证一定的富余系数，见图3[1-4]。

图3 最小护巷煤柱宽度计算

最小护巷煤柱宽度B 为：

式中：x1为2-104 工作面开采而产生的塑性区宽度，m；x2为2-105 运输巷掘进而产生的塑性区宽度，m；x3为增加的保护煤柱的宽度，m，一般取值为两个塑性区宽度之和的15%～35%。

x1、x2下式计算：

R1为塑性区半径，计算公式如下：

式中：m 为巷道高度，m；α 为煤层倾角，°；A 为侧压系数，A=μ/（1-μ），μ 为泊松比，取0.39；K 为应力集中系数；H 为埋深，m；……