厚煤層軟底沿空留巷圍巖變形特征分析及頂幫強(qiáng)化支護(hù)技術(shù)

康志鵬，段昌瑞，余國(guó)鋒，趙靖

（1. 淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，安徽 淮南 232001；2. 煤炭開(kāi)采國(guó)家工程技術(shù)研究院，安徽 淮南 232001）

0 引言

煤炭作為我國(guó)重要的一次能源，保證煤炭產(chǎn)量的穩(wěn)定、提高采出率、減少煤礦安全事故是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要基礎(chǔ)[1]。沿空留巷可以實(shí)現(xiàn)Y 型通風(fēng)，徹底解決上隅角瓦斯超限問(wèn)題，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)煤柱回采，可給礦井帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益[2]。沿空留巷服務(wù)周期長(zhǎng)，受多次采動(dòng)影響而長(zhǎng)期處于高疊加應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)于硬頂軟底巷道，軟底為非線性受力變形，而頂板硬巖仍為線彈性工作狀態(tài)，導(dǎo)致沿空巷道的變形呈現(xiàn)出非穩(wěn)態(tài)、非線性、大變形的特征，巷道維護(hù)困難[3]。厚煤層軟底沿空留巷由于頂硬底軟，頂板不易隨采隨落，易形成大面積控頂，切頂阻力增大，巷旁加強(qiáng)支護(hù)的充填體加劇了留巷底鼓[4]。由于充填體強(qiáng)度大，可縮性差，在來(lái)壓過(guò)程中還會(huì)發(fā)生傾斜或者鉆底，造成巷道變形。因此，對(duì)厚煤層軟底條件下的沿空留巷支護(hù)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究很有必要[5]。

特殊的圍巖環(huán)境，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，支護(hù)形式與圍巖受力不匹配，非對(duì)稱變形等都給厚煤層軟底沿空留巷的形成和維護(hù)帶來(lái)一系列問(wèn)題，專家學(xué)者們對(duì)此進(jìn)行了大量的研究。沙旋等[6]采用數(shù)值模擬方式對(duì)厚煤層沿空留巷圍巖綜合控制技術(shù)進(jìn)行了研究。馮國(guó)瑞等[7]研究了厚煤層綜放沿空留巷巷旁充填體應(yīng)力分布和變形特征，得出其與工作面來(lái)壓的數(shù)學(xué)關(guān)系。……