高水材料充填沿空留巷應力控制與圍巖強化機理及應用

柏建彪，張自政，王襄禹，徐 營，閆 帥，徐 軍

(1.中國礦業大學 煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，江蘇 徐州 221116；2.新疆工程學院 礦業工程與地質學院，內蒙古 烏魯木齊 830023；3.湖南科技大學 南方煤礦瓦斯與頂板災害預防控制安全生產重點實驗室，湖南 湘潭 411201；4.中國礦業大學 礦業工程學院，江蘇 徐州 221116；5.揚州工業職業技術學院，江蘇 揚州 225127)

0 引 言

沿空留巷是沿本工作面采空區邊緣將回采巷道部分或完全保留下來，實現下工作面復用的回采巷道布置方式[1-3]。沿空留巷技術具有降低巷道掘進率,緩解采掘接替緊張,提高煤炭采出率，消除多煤層開采煤柱區域的應力集中效應，實現工作面Y型通風，解決隅角瓦斯積聚，降低工作面溫度，改善作業環境等優點，是實現無煤柱開采的重要技術途徑之一[4-6]。20世紀50年代沿空留巷在我國開始應用，目前，我國沿空留巷主要包括充填沿空留巷和切頂沿空留巷(110工法)。其中，20世紀80年代我國大力推行綜合機械化開采和巷道錨桿支護技術后，充填沿空留巷技術開始得到應用與發展[7-10]。21世紀10年代后，何滿潮等[11-13]提出雙向聚能張拉爆破切頂卸壓沿空留巷，逐步在部分薄及中厚煤層得到應用與發展，但該方法在采空區防漏風尚存一定瓶頸。

充填沿空留巷的關鍵是充填體力學參數確定和充填材料的優選[14-17]。目前，充填沿空留巷由傳統的木垛、煤矸石袋、混凝土砌塊構筑巷旁支護發展到應用較多的高水材料[18-20]、混凝土(柔模混凝土[21-22]、鋼管混凝土[23-25]、普通混凝土[26-27])等充填材料構筑巷旁充填體。……