综放开采技术现已成为我国煤矿高产高效的重要技术手段和煤矿开采的重要发展方向。对于综放沿空掘巷来说,能否采用窄煤柱护巷,主要在于窄煤柱的尺寸和稳定机理,以及锚杆支护是否能保证巷道的稳定。窄煤柱问题是影响综放沿空巷道稳定最重要的因素之一,分析了窄煤柱的变形特点、影响因素及其宽度的设计方法,得出在综放开采巷道围岩为中等稳定条件下,窄煤柱合理宽度为2.5～4 m。

为了解决孤岛综放工作面沿空掘巷矿压显现剧烈、巷道围岩控制困难的难题,运用理论计算、数值模拟及现场实测的方法,研究了孤岛综放工作面回采巷道在不同宽度窄煤柱条件下的围岩稳定状况。基于采空区侧煤体支承压力分布特征以及沿空掘巷的力学模型,分别从内应力场和极限平衡理论角度计算分析,确定了护巷窄煤柱留设宽度的合理尺寸范围为4.46~7.3m。采用数值模拟方法对窄煤柱留设尺寸进行了对比分析,得到3204孤岛综放工作面护巷窄煤柱的最优尺寸为5 m。现场监测数据表明:3204工作面回风巷道两帮的最大变形量为147

采用理论分析方法,建立了沿空掘巷的结构力学模型,推导出"内应力场"宽度表达式,确定了合理的沿空掘巷位置,预计了沿空巷道围岩变形量,进而确定巷道断面参数。提出顶板高强度高预应力锚杆支护和高强度锚索加强支护、减小窄煤柱帮锚杆间距和实体煤帮二次支护的非对称综放沿空掘巷围岩控制技术,采用系统信息设计方法确定了锚杆支护参数,成功地应用于工程实践。