综采工作面过空巷围岩应力及控制研究

康凯

摘 要：针对综采面过空巷矿压显现的问题，以马兰矿为研究背景，利用数值模拟软件对综采面过空巷围岩应力及塑性区进行分析，得出空巷煤柱的最合理宽度为20m，且对煤柱宽度20m时，不同充填体强度下围岩应力进行了研究，发现充填体强度选择4MPa时，工作面可以实现快速且安全过空巷。为工作面过空巷提供一定的借鉴。

关键词：综采工作面;空巷;围岩应力;数值模拟

1 前言

综采工作面过空巷一直困扰着矿山开采，一方面在工作面过空巷的过程中，距离空巷越近，基本顶的折断越容易发生，从而造成巷道顶板的下沉，导致矿压显现。另一方面在工作面和空巷进行贯通时，巷道会出现冒顶事故，造成压垮支架的事故。所以对工作面过空巷围岩的稳定性进行研究是十分有必要的。此前，黄衡为了解决工作面过空巷矿压显现的问题，通过结合矿山地质情况提出顶板支护技术，后期施工验证了支护技术的可行性，保证了矿压的平稳。于军杰等利用数值模拟软件对工作面过空巷围岩的稳定性进行研究，研究表明采用密集支柱、超高水材料充填及锚网索支护可以有效的降低围岩应力，保证矿山的稳定性。徐青云等针对过空巷时冒顶，易造成压架的事故等问题，通过建立空巷力学模型面对空巷顶板稳定机理进行研究，并利用数值模拟软件对工作面过空巷所需的支护阻力进行模拟，保证了矿山的正常生产。尹超宇等对工作面过空巷围岩的失稳进行研究，通过弹性薄板理论对基本顶断裂形式进行分析，并利用数值模拟对工作面过空巷基本顶的塑性变形进行分析，为治理围岩变形提供依据。……