【背景】这是淮浙煤电有限责任公司顾北煤矿花锦波等人的研究成果。研究的创新点为：在前人研究成果基础上，立足于老母坡煤矿3101工作面工程条件，该工作面位于2101采空区下，2号煤层与3号煤层间距平均仅为6~12 m，属于近距离煤层，上下煤层间开采的相互影响剧烈，下部煤层开采前顶板的完整程度已受上部煤层开采损伤影响，导致下部煤层开采区域的顶板结构和应力环境发生变化，留巷难度较大。目前国内尚无成功先例，研究人员通过理论分析和数值模拟具体研究分析了基本顶沿巷旁支护体断裂后顶板结构的稳定性，针对性提巷旁切顶组合支架切顶技术，并根据老母坡煤矿3101工作面条件设计出切顶组合支架参数，通过工程实践，取得了成功应用。
基于组合支护理念，将U型钢腿或工字钢、单体支柱组合使用，其具有强力切顶、高阻让压、主动支撑的性能，充分利用各类支架各自的优点组成多功能的支架体系及时使侧向顶板沿巷旁支护体外侧断裂，以增强支护对不同矿压显现的适应性。具体设计为在巷道采空区侧边缘、沿巷道走向设置由卡缆连接的带压可缩的U型钢腿或工字钢与相邻的单体液压支柱相组合形成的巷旁切顶支架，如下图所示。带压可缩U型钢腿或工字钢顶端通过十字铰接顶梁连接，底端通过特制铁鞋连接，以增加底板受力面积和摩擦阻力，防止支架钻底。研究人员结合给定载荷、给定变形、采空区矸石侧压、底板比压等支架受力状态，对切顶组合支架的切顶阻力、支架可缩量及抗侧压能力等分别给予计算并进行校核。
在老母坡3101试验工作面进行工程验证，表明：在留巷工作面后方90 m以外巷道两帮稳定后移近量为243 mm;顶板下沉量225 mm，移近速度不超过1 mm/d，说明巷旁切顶组合支架配合单体支柱能够在顶板回转下压及切顶过程中提供足够的工作阻力，可为类似条件下无墙体沿空留巷提供技术参考。
文章来源：花锦波，刘娜，郑西贵.浅埋煤层无墙体沿空留巷及切顶组合支架试验研究[J].煤炭科学技术,2017,45(3)：14-19.(转载请标明出处)