多層堅(jiān)硬頂板特厚煤層綜放工作面小煤柱護(hù)巷技術(shù)

霍丙杰 ，孟繁祿 ，李天航 ，宋子奇 ，靳京爵 ，黃宇軒

（1.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 礦業(yè)學(xué)院, 遼寧 阜新 123000；2.新疆工程學(xué)院 安全科學(xué)與工程學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830023）

0 引 言

小煤柱沿空掘巷是一種提高煤炭資源采出率的典型開(kāi)采技術(shù)，煤柱的合理尺寸直接影響到沿空巷道的穩(wěn)定性和工作面安全回采。如今留設(shè)小煤柱已經(jīng)在全國(guó)多個(gè)礦區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，并取得了顯著成效，在提高資源采出率、降低采動(dòng)影響等方面發(fā)揮重要作用。

相關(guān)學(xué)者針對(duì)孤島工作面[1]、傾斜煤層[2]、厚煤層[3]、特厚煤層[4]、傾斜特厚煤層[5]、高瓦斯煤層[6]等不同開(kāi)采條件下的小煤柱留設(shè)尺寸開(kāi)展了研究。蔣威等[7]定義了煤柱護(hù)巷系數(shù)，應(yīng)用數(shù)值模擬方法綜合分析煤柱穩(wěn)定性。姜耀東等[8]提出了一種確定構(gòu)造應(yīng)力區(qū)沿空巷道合理小煤柱尺寸的方法。何滿潮等[9]建立了無(wú)煤柱自成巷力學(xué)原理。郝曉琦等[10]研究了厚硬巖層條件下煤柱沿空掘巷沖擊地壓發(fā)生機(jī)理。谷長(zhǎng)宛等[11]提出了沿空掘巷窄煤柱脹鎖式對(duì)穿錨索雙向加固技術(shù)。

在煤體滲透特征研究方面，部分學(xué)者從煤樣試件尺寸[12]、循環(huán)周期[13]、型煤煤樣和原煤煤樣[14]、低滲煤巖[15]等角度進(jìn)行了三軸應(yīng)力加卸載作用下?lián)p傷煤體滲透特征試驗(yàn)。針對(duì)煤體間瓦斯氣體滲流，部分學(xué)者[16–17]結(jié)合工業(yè)CT 掃描對(duì)含瓦斯煤進(jìn)行了三軸滲流試驗(yàn)。

大同礦區(qū)過(guò)去開(kāi)采石炭系堅(jiān)硬頂板特厚煤層時(shí)，常留設(shè)寬38～45 m 區(qū)段煤柱，導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費(fèi)。近年來(lái)，為提高資源采出率，研究應(yīng)用沿空掘巷小煤柱護(hù)巷技術(shù)開(kāi)采石炭系煤層，但對(duì)于小煤柱留設(shè)相關(guān)理論與技術(shù)仍處于完善階段。……