为解决变厚煤层沿空留巷支护措施单一造成的支护效果不如意及支护成本不合理问题,通过理论分析确定了该类巷道采高较高时从巷内、巷旁和辅助支护进行强化,采高较低时采用以巷内强化支护为主,辅助支护为辅的支护策略;提出顶板强化、充填体加固、超前和滞后强化支护和高预紧力等措施,并进行现场工业性设计和试验。结果表明:工作面推过140 m后,巷道变形趋于稳定;顶底板最大移近量158 mm,两帮最大移近量199 mm,有效控制了围岩变形。

沿空留巷作为无煤柱开采技术的重要组成,在薄及中厚煤层等条件下已经试验成功,但对于厚层坚硬顶板来压剧烈状况,沿空留巷效果差。本文在分析坚硬顶板岩梁剧烈运动特征的基础上,提出了沿空巷旁支护适应性原理,包括载荷适应性和变形适应性两方面;构建了"柔-强"组合巷旁支护力学结构模型,即采用柔性材料缓冲坚硬顶板先期剧烈沉降、高强材料承担顶板后期作用,发明了定量确定巷旁"柔-强"巷旁支护体分层厚度的方法;初步探讨了采空区矸石压缩与巷旁支护的流变协同力学特征,推导了采空区矸石压实稳定时间计算公式,分析了巷旁支护强