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沿空留巷技术是无煤柱开采的一大发展方向^[1]。即在工作面回采过程中，通过有效的巷旁支护和巷内支护技术，将本工作面的回采巷道保留下来，作为邻近工作面的一条回采巷道使用。
对于原相煤矿来讲，沿空留巷对于工作面上隅角的瓦斯治理有很好的效果。同时在回采下临近煤层时，消除了煤柱应力的影响，对于顶板管理有明显的好处。高水材料^[2-5]因具有增阻速度快、支护阻力大、适量可缩，可机械化整体构筑巷旁充填体、采空区密闭性好、劳动强度小等优点，此项技术被越来越多地应用于沿空留巷，有着比较成熟的经验。
1 工程概况
原相煤矿位于古交市原相乡原相村以东。矿井可采储量1.31亿吨，核定生产能力90万吨/年，目前主采02#煤。随着矿井生产效率的不断提高，传统的巷道布置方式已不能满足采掘接替的需要，同时留设煤柱也造成了资源浪费。
实施沿空留巷的工作面为10207工作面，走向长940m，倾向长155m，埋深595~622m。所采煤层为02#，煤层厚度1.6-2.2m，平均1.9m，倾角平均6°。
采用数值模拟和现场实践相结合的方法，结合10207 工作面煤层、顶底板力学性质和采、掘等生产地质条件，进行高水材料沿空留巷技术研究。
2 沿空留巷模型建立
采场顶板可视为弹性薄板，支承基本顶的直接顶和煤层可视为弹性介质，符合 Winkler 弹性基础假设^[6-7]，即，其中 y 为基本顶竖向变形，为弹性系数，P为作用于直接顶及煤层之上的支承压力，这样基本顶与支承它的直接顶、煤层组成的力学结构可简化为Winkler 弹性基础上的Kirchhoff板。设计沿空留巷支护阻力等参数时，一般以顶板达到危险状况的断面为截面，得到弹性基础梁模型。巷旁充填体具有的支护阻力应使基本顶沿巷旁充填体侧的弯矩达到极限弯矩，从而切断基本顶。充填体与顶板相互作用的力学模型如图 2-1 所示。