无煤柱工作面沿空留巷支护设计

苑云海

（山西焦煤霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤矿，山西 吕梁 033102）

1 工程概况

9-204工作面位于830 m水平二采区左翼，工作面东为井田边界，西为830系统大巷，南为实体煤，北与9-202工作面相邻（已回采）。工作面上部主要可采煤层为5#煤层，5#煤层距9#煤层64～69 m。9-204工作面上部5#煤已开采，积水已全部疏放，不受上部采空区积水威胁。

9-204工作面面长251 m，采用单一走向长壁式采煤方法，综合机械化采煤工艺，全部垮落法管理顶板。9-204工作面采用110工法自动成巷技术，设计留巷巷道为9-2042回风巷，设计留巷长度为1644 m。2042巷直接顶为砂质泥岩，厚度为2.8 m；基本顶为细砂岩，厚度为5.2 m；直接底为砂质泥岩，厚度为3.2 m；基本底为细砂岩，厚度为2.0 m。

根据9-100工作面、9-202工作面设计、施工经验，为了保证204工作面回采期间2042巷的稳定，决定对2042巷顶板采取双向聚能预裂爆破，并在切顶线处施工恒阻大变形锚索，同时对工作面侧支设U型钢棚进行挡矸。

2 沿空巷支护方案

2.1 双向聚能预裂爆破施工工艺

2.1.1 双向聚能预裂爆破原理

双向聚能预裂爆破技术指在爆破孔内安装双向聚能装置，在该装置内进行装药并进行爆破，爆破方向与设计顶板预裂方向一致，爆破期间产生的爆轰产物在设定方向上产生聚能流，从而对爆破岩体在预裂方向上产生一个集中张拉应力，从而使顶板致裂。通过预裂切缝爆破，可以局部切断工作面回采过程中应力向沿空巷顶板传递，削弱应力对顶板的破坏作用。

2.1.2 双向聚能预裂爆破方案

（1）根据9-100、9-202施工经验，为保证采空区顶板快速垮落，垮塌时减小对U型钢棚的冲击力，9-2042巷切顶预裂孔布置在距巷帮0.1 m处。……