中厚煤層切頂卸壓無煤柱自成巷技術關鍵參數研究

胡超文，王俊虎，何滿潮，王小龍，王君杰，張 卓

(1.內蒙古大學 交通學院，內蒙古 呼和浩特 010070；2.華能煤炭技術研究有限公司,北京 100070；3.西山煤電集團有限公司 杜兒坪煤礦，山西 太原 030022；4.中國礦業大學(北京) 深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室，北京 100083)

0 引 言

自從錢鳴高院士提出“砌體梁”理論[1-2]以來，1個回采工作面，2條回采巷道以及留設1條保護煤柱的長壁采煤方法逐漸成為我國的主要采煤體系。留設煤柱不僅造成了資源的巨大浪費，而且煤柱的留設造成了應力集中，容易引發巷道大變形、煤與瓦斯突出等災害。因此，無煤柱沿空留巷開采技術逐漸成為煤礦向綠色、高效方向轉型的重要方向[3-4]。現階段，主要以巷旁充填等手段實現沿空留巷，取得了很多研究成果，巨峰等[5]針對雙軟煤層，提出了膠結充填體+單體+鉸接頂梁的充填留巷方案，在趙官能源煤礦進行了成功應用；寧建國等[6]針對堅硬頂板不易垮落的問題，提出了不等強充填體的支護方式，取得了良好的留巷效果；周建峰等[7]針對兩硬煤層，開發出高效充填體并對巷道支護參數進行了重新設計，充填留巷效果良好。但是由于巷旁充填的方式并沒有改變巷道圍巖應力分布，巷旁充填位置通常容易產生應力集中引起動力災害，對于充填材料及支護方式要求較高，因此嚴重制約了沿空留巷技術的推廣應用。為此，何滿潮院士[8]提出了“切頂短壁梁”理論，以此為理論基礎形成的切頂卸壓無煤柱……