中厚软弱复合顶板巷道控制技术研究

陈康杰

（山西西山晋兴能源有限责任公司， 山西 兴县 033600）

我国煤炭资源储量丰富，但覆存条件较为复杂。随着我国对煤炭的续期不断加大，一些易开采的煤层已经逐步开采完毕，开采的目标已经转向覆存较为复杂的煤层。在开采复杂煤层时，由于煤层顶板为软弱复合型顶板造成巷道严重变形的问题成为了困扰矿山开采的一大问题，此前轩召军[1]为了解决深埋大跨度的复合顶板煤巷变形较大的问题，设计了“锚杆(索)+金属网+M 钢带+单体支柱”联合支护方案，并通过现场实测验证了支护的可行性，为矿山支护做出一定的参考。边强[2]为解决复杂围岩应力条件下的巷道失稳现象，提出顶板夹矸劈裂结合渗透注浆加固为主要支护方式，煤体注浆为辅的控制技术，通过现场的验证发现煤壁基本无片帮现象，巷道的变形得到了改善。孟庆彬[3]针对软弱破碎复合顶板变形大、难支护的问题，研究了不同锚固参数下梁-拱锚固结构演化规律，并利用FLAC3D 模拟了4种支护方案条件下煤巷围岩位移与塑性区规律，揭示了不同支护方案下的围岩控制效果。崔希鹏[4]采用梁-拱结构模型对某矿二盘区的复合顶板巷道进行支护研究，通过现场验证发现巷道的顶板下沉量比原有的支护方案减少了46.5%，控制了复合顶板巷道的变形破坏。本文通过对软弱复合顶板巷道进行应力分析，给出了相应的支护方案，并通过监测验证了支护方案的可行性。

1 软弱复合顶板破坏机理数值模拟研究

由于巷道的顶板岩层岩性强度较差且为层状复合结构，所以巷道顶板完整性较差，且当层状岩层相互间强度不一，当岩层受到外部应力作用时，此时岩层发生离层现象，顶板发生离层破坏。……