切顶卸压沿空留巷是提高煤炭采出率和减少巷道万吨掘进率的关键技术,以红林煤矿39114工作面为工程背景,基于理论分析和数值模拟分析了巷道临空侧切顶与未切顶巷道围岩应力、位移的变化规律,揭示了留巷围岩垂直应力与顶板层位、工作面距离之间的相互关系。研究结果表明:超前工作面临空侧帮部切顶后的应力峰值由21.91MPa降至20.43MPa,降低了1.48MPa,且在帮部2m处卸压幅度最大;滞后工作面15m范围内,实体煤帮切顶后应力峰值有所降低,应力集中区域位于实体煤帮4m～6m范围内,且应力峰值降低的幅度与滞后工作面的距离呈正相关;切顶后巷道顶板下沉量普遍减小,最大下沉量由756mm下降至552mm,减小了204mm,在现场进行了工业性试验,巷道留巷后,能满足下区段服务要求,对中厚煤层坚硬顶板切顶卸压自成巷技术推广具有借鉴意义。

1 工程地质概况
2 切顶卸压自成巷原理
3 数值模型建立与分析
3.1 数值模型建立
3.2 数值模拟分析方法
4 切顶效果分析
4.1 巷道顶板围岩应力对比
4.2 工作面前方留巷巷道临空侧巷帮围岩应力对比
4.3 工作面后方留巷巷道实体煤帮围岩应力对比
4.4 巷道顶板下沉量
5 现场应用
6 结 论