巷道掘进过陷落柱支护的优化

马冠华

（汾西矿业集团高阳煤矿有限责任公司， 山西 孝义 032300）

引言

陷落柱是华北地区煤炭开采常遇地质构造，山西某矿开采的井田内陷落柱较为发育，在陷落柱附近的煤、岩体风化严重，从而造成陷落柱周边岩层弱化。陷落柱形状一般不规则，内部为黏土、破碎岩石等混合物，强度难以准确预测，受到陷落柱影响附近煤、岩体强度较低，这也是巷道掘进遇陷落柱围岩控制困难的重要原因[1-3]。如何控制巷道掘进陷落柱过程中围岩变形是矿井生产过程中遇到的现实问题，也是众多学者研究方向之一[4-6]。

文中先采用数值模拟技术手段，对高阳矿28205运输巷原支护方案过E2333 陷落柱时围岩变形破坏情况进行分析，随后根据相关研究成果、工程类比法对巷道支护措施进行优化，从而解决巷道掘进过陷落柱时存在的围岩变形量过大、制约巷道掘进问题。

1 28205 运输巷地质条件

28205 运输巷沿8 号煤层底板掘进，设计掘进长度1 380 m，矩形断面宽×高=4.5 m×3.5 m，净断面15.75 m2。巷道掘进工作由三队负责，掘进至9 号地测点前方58.9 m 位置时揭露E2333 陷落柱，现阶段巷道左帮已经掘进进陷落柱4.5 m，右帮掘进进陷落柱4.3 m，具体巷道揭露陷落柱断面见图1。根据地测科预测，巷道掘进过陷落柱仍需要掘进35 m，受到E2333 陷落柱影响，28205 运输巷围岩破碎，局部裂隙已经发育成黄泥。

2 原巷道支护方案

巷道过陷落柱时采取的原围岩控制方案为：锚杆+架棚支护方式，巷道断面变更为梯形，毛断面上、下宽为3.6 m、4.6 m，巷高3.4 m；净断面上、下宽3.3 m、4.3 m，巷高3.2 m。……