大傾角煤層沿空留巷弓形柔性掩護(hù)支架控制技術(shù)

沈 平，姜永東，楊啟軍，鄒 勇，謝英亮，李 廣

（1.四川川煤石洞溝煤業(yè)有限責(zé)任公司，四川 旺蒼 628211；2.重慶大學(xué) 煤礦災(zāi)害動(dòng)力學(xué)與控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400044）

0 引 言

大傾角煤層是指埋藏傾角為35°～55°的煤層，占我國煤炭總儲(chǔ)量的15%～20%，年產(chǎn)量占煤炭總產(chǎn)量的10%。 在我國西部，50%以上的煤礦屬于大傾角煤層，其中四川省煤炭產(chǎn)量的40%～50%來自于大傾角煤層。 我國煤礦以地下開采為主，回采巷道長度約占巷道總長的60%［1-3］，長期以來，絕大部分采區(qū)巷道采用留煤柱護(hù)巷，導(dǎo)致煤炭損失量巨大，約占全礦煤炭損失總量的40%左右［4，5］。 隨著煤礦開采不斷向深部延伸，地應(yīng)力增加，護(hù)巷煤柱寬度越留越大，煤炭采出率大幅降低，巷道維護(hù)難度增大。沿空留巷一般可使煤炭采出率提高10%～20%，因此，采用沿空留巷技術(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)一巷兩用，提高煤炭采出率，延長礦井服務(wù)年限等具有重要意義［6-8］。

在使用煤礦沿空留巷技術(shù)的國家中，英國多采用高水材料進(jìn)行巷旁充填，德國多采用低水材料進(jìn)行巷旁充填，波蘭多采用金屬可縮性支架，總體而言，巷旁支護(hù)多使用充填帶、矸石帶或混凝土墩柱等［9-11］。 目前，我國巷旁支護(hù)主要有：矸石裝袋堆碼支護(hù)，支護(hù)強(qiáng)度低、效果差；混凝土墩柱護(hù)巷，墩柱之間的矸石易滾動(dòng)，造成巷道封堵；砌筑預(yù)制混凝土塊墻支護(hù)，施工效率較低，墻體受力不均，產(chǎn)生不同程度的破壞；柔模沿空留巷，適用于變形小的硬巖巷道，不適用大變形的軟巖巷道，施工過程影響采煤；泵送膠結(jié)充填支護(hù)，支護(hù)效果好，但成本偏高［12-14］。……