自然沿空留巷方法可行性研究

樊 鑫

(大同煤礦集團王村煤業公司，山西 大同 037003)

1 引言

隨著煤礦沿空留巷技術的不斷應用發展，我國已形成一整套完整的沿空留巷回采支護體系。沿空留巷技術大大提高了煤炭的回采率且減少了巷道的掘進，給煤礦帶來了巨大的經濟效益。曹偉康分析了巷旁支護體的受力和變形特征，得到了巷旁支護組合體的作用機制，形成了以單體液壓支柱配合十字鉸接頂梁、復合鐵鞋和工字鋼護幫腿組合支護體的新型巷旁支護，使留巷效果達到預期目標[1]，何滿潮、闞甲廣等通過頂板預裂爆破，采空側低位基本頂間接轉化為直接頂冒落，切落后碎脹的矸石對上位巖層起到了較好的支撐作用，限制了其旋轉變形，并降低了頂板斷裂沖擊載荷[2-4]。

本文在已有研究的基礎上，敘述了自然沿空留巷方法的原理并進行了數值模擬，供后續研究參考。

2 自然沿空留巷覆巖結構演化規律研究

目前，沿空留巷根據是否進行人工充填墻體分為砌筑式沿空留巷法和無充填墻體式沿空留巷法兩種，其中，砌筑式沿空留巷法工藝復雜，成本較高，雖然能實現良好的成巷效果，但是大量的成本投入使得眾多煤礦選擇無充填墻體式沿空留巷法，該方法施工工藝相對簡單，低成本的投入能帶來良好的成巷效果，且能適應不同厚度煤層、不同傾角煤層以及瓦斯含量不同的礦井，因此受到眾多煤礦的青睞。隨著煤礦機械化、智能化以及信息化的不斷發展，沿空留巷方法理論不斷創新發展，無充填墻體式沿空留巷法應用廣泛增加，逐漸實現了無充填墻體、無煤柱的沿空留巷方法，即自然沿空留巷方法。……