采空区下覆煤层巷道稳定性分析及支护优化

李利军

(山西焦煤 介休正益煤业有限公司， 山西 介休 032000)

对于煤层群开采，当煤层层间距较大时，上层煤开采后对下层煤的开采影响程度较小，其矿压显现规律、开采方法不受上部煤层开采影响，与普通单一煤层开采基本相同。但是，随着煤层间距的减小，上下煤层开采的相互影响会逐渐增大，特别是当煤层间距很近时，下层煤开采前顶板的完整程度受上层煤开采损伤影响，其上又为上层煤开采垮落的岩石，以致下层煤开采区域的顶板结构和应力环境发生变化，受上层煤开采扰动，底板裂隙会大量发育扩展到下层煤顶板乃至煤体内，使下层煤巷道的围岩体呈现破碎松散状态，围岩强度出现大幅降低，与上部煤层采空区沟通，造成工作面漏风，上层煤采空区积水会沿着底板裂隙流入下层煤巷道，回采巷道的矿山压力显现明显，巷道围岩移近量大，支护困难，工作面极易发生顶板冒漏事故[1]. 介休正益煤矿11#煤层作为已采9#煤层的下层煤，其巷道围岩变形严重、支护困难。鉴于此，以该矿11#煤层为工程背景，分析采空区下覆煤层巷道围岩力学状态及参数，建立层状破碎顶板巷道锚杆(索)支护力学模型，确定支护参数，提出支护优化方案，为破碎围岩的合理有效控制提供参考。

1 工程概况

正益煤业11#煤层平均埋深100 m，平均厚度为3.19 m，平均倾角17°，与上覆已采9#煤层的平均间距为17.84 m. 煤层在井田内分布稳定，中部较薄，向四周逐渐增厚，在西北部有断失。……