“三硬”薄煤层沿空留巷围岩破坏特征及控制技术研究

摘要

为解决薄煤层沿空留巷应力条件复杂、留巷难度大以及巷道围岩长时稳定性的难题，以陕西汇森煤业凉水井煤矿4301工作面为研究对象，采用理论分析、数值模拟、工程实践等方法，对浅埋“三硬”薄煤层沿空留巷围岩破坏特征及控制对策进行研究，分析巷旁支护体结构参数对于巷道稳定性的影响。结果表明：给顶板提供充足的支护强度以及合适的可缩量，是巷旁充填体整体稳定的前提；高水充填材料单轴加压下的力学行为可分为“均匀压密、弹性变形、动态失稳、劣化破坏”4个阶段；在充填体宽度增加过程中，最大应力表现为先增后减再增的趋势，在充填体1.6 m宽时出现稳定承载应力核；理论计算的切顶最佳高度为10.7 m。工程实践表明，工作面后方60 m范围无大变形和明显应力集中，围岩整体控制效果良好、结构稳定，留巷效果达到设计要求。

关键词

薄煤层 / 沿空留巷 / 高水材料 / 聚能爆破

基金资助

安徽省自然科学基金(2108085ME155); 安徽省重点研究和开发计划(201904a07020011,1804a0802214)