煤矿巷道小煤柱的留设及巷道支护设计研究王晓非（晋能控股煤业集团沁秀煤业有限公司，山西晋城048007）摘要：针对晋能控股煤业集团某矿8107工作面护巷煤柱受采动的影响，煤炭资源损失严重，煤柱承载能力降低，巷道易出现变形、底鼓，存在较难支护的问题，通过分析该巷道煤柱应力分布情况，阐明了进行小煤柱护巷的可行性，并设计了6m小煤柱配套巷道支护方案。实际应用发现：在工作面采动之前，该巷道顶板与底板的收缩变形量大多在10mm以内，采动过程中该巷道顶板与底板的收缩变形量最大为450mm，得出该文所设计的小煤柱及配套支护方案是可行的，该研究可为类似工况下矿井巷道小煤柱的留设及巷道支护提供参考。关键词：煤矿巷道；变形；小煤柱；巷道支护中图分类号：TD822.3文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0007-030引言留设煤柱是煤矿安全开采中普遍采用的一种保护措施，预留煤柱太大会造成煤种资源的损失，如果预留煤柱太少，则难以确保巷道的稳定性。当煤层的深度增加，预留煤柱所带来的资源浪费就越多。因此，在煤矿中留设小煤柱或煤壁是解决煤炭资源浪费和提高煤炭资源利用率的有效途径，而小煤柱留设存在巷道设计、支护以及维护等一系列问题。本文以晋能控股煤矿某矿大高综采工作面小煤柱留置尺寸及巷道支护问题为目标[1-3]，采用数值模拟、现场检测等手段，对其进行系统的支护设计，并提出了相应的防治措施，取得了良好的效果。1工程背景晋能控股煤矿有限公司以4号煤为主要开采煤层，其平均开采深度为3.52m，其直接顶、底的抗压能力比较弱。在8105工作面与邻近8105的护巷之间，存在40~60m的巷道，回采巷道通常是沿着煤体顶部和底板开挖，其截面最大可达到30m2，这对巷道的支撑增加了一定的难度。目前矿山开采中的技术问题主要有：1）采场巷道围岩遭受了较大的损坏，采场工作面出现网兜状，基底隆起处需进行多次修补；2）在掘进过程中，顶板坍塌的情况日益严重，使超前支护很难实施，顶板的管理难度很大，存在一定的安全风险；3）护巷煤柱较宽，造成煤矿资源的大量浪费。2煤柱合理尺寸研究2.1煤柱应力分布规律采矿作业改变了煤体原有的应力状况，破坏了煤体的应力均衡，使得煤体的三维应力场出现了向深层移动的趋势，容易引起护巷煤柱的应力集中。结果表明，煤柱沿向弹塑性方向的纵向应力随煤柱沿向弹性中心的间距呈现出显著的线性变化。从根据极限均衡原理考虑，得出了支撑压最大和最大煤体（煤柱）边界的间距x0：x0=m2ξflnKγH+...
