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沿空留巷技术具有其采出率高,费用低等典型特点,目前在我国煤炭开采中得到广泛的应用,但坚硬项板条件下留巷工作面悬顶距过大、悬顶时间长、留巷围岩应力集中和留巷成本高等缺点仍没有彻底解决。 本文基于预切项沿空留巷的理论提出了爆破预切顶无巷旁充填沿空留巷方式,即采用高强主动支护技术加固巷道后在预留巷道的外边缘切断项板岩层,采后利用一定措施将巷旁大块矸石密闭处理成新巷帮的留巷方式。文章重点研究了爆破预切项无巷旁充填沿空留巷方式的覆岩运动规律、支护技术和预切顶技术三个方面。 对爆破切顶后的采空区覆岩运动的理论分析表明,预切顶留巷和传统留巷两种模式下覆岩运动规律不同,切顶后留巷上方的矩形承载区是留巷围岩稳定的关键因素。理论对比分析和数值模拟均表明,预切顶留巷模式下巷道围岩始终处于低应力区,其支护体的稳定性更好。 对留巷围岩的结构动态变化、围岩变形的原因和过程的理论分析证明及时、高预应力和持续高强应力特性是预切顶无巷旁充填留巷模式对巷道支护体的必然要求;爆破预切项无巷旁充填沿空留巷模式下留巷围岩支护系统主要包括巷道基本支护系统、巷旁挡矸支护系统和加强支护系统三个部分,由此制定了20916回风巷道的支护方案。 通过对定向卸压隔震预裂爆破技术分析,推导出了留巷工作面条件下的基本爆破参数,并设计了适合20916工作面顶板条件的预切顶装药结构。 通过对巷道断面尺寸及锚索受力等基本参数的监测表明巷道围岩的稳定性较好,能够满足下一工作面的需要。经济效益和社会效益分析结论均表明该留巷模式明显优于巷旁充填留巷模式,是坚硬顶板工作面留巷方式的发展方向。