富水顶板厚顶煤大断面巷道围岩控制技术研究

秦世通

(山西兰花科创玉溪煤矿有限公司，山西 晋城 048214)

近年来随着工作面产量不断提高，回采设备尺寸也越来越大[1]，尤其是工作面开切眼巷道，其跨度可以达到9～12m，高度一般也在3m以上[2-4]。较大的开挖断面造成巷道围岩应力集中程度增加，片帮和冒顶等事故在开切眼巷道时有发生[2-6]。当开采煤层直接顶或基本顶为富水岩层时，巷道围岩控制将更加困难。一方面浸水后的煤岩层强度会降低，弱化了围岩的自稳能力，另一方面顶板水会沿着围岩裂隙渗流到开挖空间，从而造成孔隙水压力降低，有效应力增大，不利于围岩稳定性控制，同时顶板涌水也给巷道施工带来了困难[7-8]。

近年来由顶板水渗流造成的巷道失稳事故时有发生[9-11]。一些研究人员从顶板水对围岩力学性质的影响，水-岩化学作用，在宏观和细观层面分析了富水顶板巷道失稳机理，进而提出了注浆堵水和锚网喷联合支护，以及多种形式的组合支护技术，在一些工程条件下取得了较好的效果[8-11]。但由于不同工程地质条件的差异，以及目前顶板水对支护系统的影响尚未研究透彻，对富水岩层下巷道围岩控制尚没有通用的技术方法。本文以某矿富水顶板大断面切眼巷道顶板失稳为出发点，通过巷道顶板围岩物理力学和软化试验、顶板水赋存情况探测、现场顶板失稳情况调查，系统研究了其顶板失稳原因。基于减小开挖扰动、合理支护方式和支护强度、优化开挖位置以及适时顶板疏放水的围岩控制原理，提出了分阶段支护与顶板疏水相结合的巷道围岩控制技术，有效保证了富水顶板大断面巷道的稳定。……