西曲矿18401轨道巷陷落柱局部围岩控制技术研究

柴银亮

（西山煤电股份有限公司西曲矿， 山西 古交 030200）

煤炭开采过程中，由于地下地质条件复杂多变，掘巷时经常会遇到不同的地质构造，如褶曲、断层、陷落柱等，其中陷落柱又称岩溶，主要由地下流水长期侵蚀岩石形成小规模溶洞，在经过长期构造应力、覆岩载荷作用下，溶洞坍塌上部岩层陷落，形成不规则圆柱状体[1，2]。我国华北、西北大多煤矿均存在较为发育的陷落柱，由于陷落柱附近岩体应力及其力学性质极为复杂，极易形成塑性破坏区，当巷道掘进过程中遇到陷落柱时，巷道经常出现大变形现象，且一般的支护结构容易失效，直接影响到矿井的高产高效[3，4]。

近年来，越来越多专家学者聚焦在复杂应力环境下巷道围岩控制技术的研究中，如张村等[5]根据围岩变形特征，建立了陷落柱“厚筒壁四区”模型，通过数值模拟、现场测试等手段进行验证模型的可靠性。结果表明，该模型较好地描述陷落柱围岩演化特征。宋彦琦等[6]进行了椭圆陷落柱模型围岩的应力分析，得到了椭圆陷落柱围岩应力解析解，即截面长轴端部应力值最大，而短轴端部最小。许进鹏等[7]通过薄板理论、极限平衡理论分析了陷落柱形成机理，阐述了陷落柱形成、发展的过程。何富连和张广超[8]提出了“高强密集支护+新型喷层+滞后注浆”为核心的支护体系，分别从支护密度、喷层结构等角度分析了软岩巷道围岩应力演化及变形特征，现场应用提出的支护体系后，围岩得到良好控制。……