本文以左权天一煤业公司3102工作面为工程研究背景,充分考虑兼并重组新改建矿井实际生产、经济等条件较为薄弱的情况下,依据调研结果,3102工作面选取了前进式无预掘无煤柱沿空留巷的开采方案,同时采区将采用往复式开采方法。此举对于提高煤炭资源回收率、降低巷道掘进率、缓解采掘紧张关系和实现矿井的节能减排具有显著效果。上述方案中沿空留巷技术是决定方案能否成功实施的关键因素,沿空留巷技术由巷内支护和巷旁支护两者共同作用而组成。其中巷内支护由于锚网杆索联合支护技术在我国得到良好的应用及发展,已日趋成熟;那么,巷旁支护作为沿空留巷技术中的关键部分,其能否适应巷道上方顶板运动规律及有效控制顶板岩层将决定着沿空留巷技术的成败。巷旁支护的形式及使用材料很多,本文根据矿井实际的开采条件及经济状况,最终选取了工作面掘进出的矸石作为沿空留巷巷旁充填体的支护材料。矸石作为沿空留巷巷旁充填材料的历史较为悠久,因其就地取材方便、护巷成本较为低廉等优点曾经被广泛使用,但是由于普通矸石带受载后压缩量大,尤其当垒砌高度较大时靠巷边缘部分容易压塌,不能及时支撑顶板,护巷效果差等缺点一直得不到有效解决,所以矸石充填体逐渐被淘汰。那么如何使矸石带既能发挥其优点的同时又能克服其不利因素和弊端,使其充分发挥良好的支护性能。这便是本文需要进行研究的主要内容,本文针对沿空留巷中矸石充填体的大流变性和低支护强度等问题,提出了带-网-栓式矸石袋巷旁支护技术方案。该技术选用钢带、锚网、锚栓等作为矸石袋的侧向支护材料,以增加矸石袋的围压、约束矸石袋的横向变形为目的,以此提高矸石巷旁充填体的支护性能。通过对矸石充填体的侧向分别添加钢带、锚网、锚栓进行承压力学试验后,使得矸石袋的最大承载能力提高了2～5倍,这样极大的改善了矸石带的充填支护效果,使得矸石作为充填材料在未来沿空留巷技术发展中具有很大的利用潜能。本文以矸石巷旁充填体支护性能作为研究对象,通过前期理论分析、参数计算与设计、实验室试验、数值模拟研究和现场工业试验等手段相结合,深入地研究和探讨了在使用带-网-栓式矸石袋巷旁支护技术后3102工作面的沿空留巷围岩结构特征、围岩稳定性、矿压规律、沿空留巷采掘技术等方面的变化情况。通过现场观测,结果表明使用带-网-栓式矸石袋巷旁支护技术后能够促使巷道围岩变形减小、巷旁支护效果显著等优点,取得了较好的经济技术效果。同时,通过本文的全面研究也为3102工作面的安全高效生产提供了技术保障,为新改建矿井的技术革新提供了理论和经验借鉴,实现了集约高效矿井的新型生产模式。