近距离特厚煤层临空巷道变形破坏规律及其控制技术
赵斌
中煤大同能源有限责任公司,山西 大同 037038
摘要：近距离特厚煤层开采过程中临空巷道易出现非对称大变形破坏,给矿井安全高效生产带来严重影响.为此,以塔山煤矿 30503 工作面为工程背景,采用现场实测、理论分析与数值模拟相结合的研究方法,研究工作面开采过程中临空巷道变形损伤规律,揭示其变形破坏机制并提出临空巷道稳定性控制技术.研究结果表明,受相邻采空区及充填巷影响,临空巷道呈现显著不对称变形,实体煤帮中部与煤柱帮中上部变形量达 800 mm,底鼓明显.理论分析发现,重复采动下覆岩形成"低位悬臂梁+高位砌体梁"复合结构,其破断下沉导致围岩应力剧增;建立高低位顶板应力传递模型,推导垂直应力分布函数,验证了煤柱承受峰值应力(23.1 MPa)远超其承载能力(11.9 MPa),高低顶板复合结构及煤柱失稳导致了临空巷道非对称变形;通过FLAC3D数值模拟对比 4 种锚索布置与 4 种注浆深度(2～5 m)不同补强支护方案,确定了煤柱侧 2 m注浆加固(提高裂隙面刚度与抗剪强度)联合两帮 4 根优化锚索(间排距 1.2 m×2.0 m,第一/第四排 15°倾斜锚固)为最优方案,较常规支护提升 20%控制效果.现场应用后,巷道两帮移近量降低 50%(峰值从 800 mm降至 400 mm),顶底板移近量降低 40%(峰值从 520 mm降至312 mm),巷道的稳定性显著提升.
关键词：近距离特厚煤层临空巷道巷道变形应力传递机制注浆加固锚索支护
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：中煤大同能源有限责任公司科技创新资助项目(DTNY-2022-FW-0062)
论文发表日期：2025-12-20
在线出版日期：2025-12-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 107-117 )
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