基于正交试验的综放全煤回采巷道稳定性数值分析

刘镇书，韦四江，陈可夯，郑兴旺，陈 旭

(1.鹤壁煤业集团有限责任公司，河南 鹤壁 458000；2.河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作 454003)

鹤壁矿区煤层厚度和煤层强度变化较大，呈现北部强度大、厚度小，南部厚度大、强度低的特点[1]。矿区地应力以水平应力为主，铅直应力基本为上覆岩层自重，并且地应力受构造形迹及其历史的影响较大。构造应力与回采巷道的夹角一般大于25°～30°，这是鹤壁矿区深部回采巷道难以维护的原因[2-3]。王博等[4]针对石炭井二矿21053开切眼全煤综放回采巷道，提出了动态耦合设计方法，对支护参数进行了优化；钟涛平等[5]采用数值模拟方法研究了近直立特厚煤层开采条件下，随留煤皮厚度不同时的巷道变形破坏特征。王红卫等[6]采用锚杆(索)—矿工钢棚协同作用原理，即主被动支护方法对“三软”厚煤层综放大断面开切眼进行了支护设计。Cui Jianfeng等[7]认为复合顶板条件下，围岩控制应将顶板、巷帮和底板视为一体，桁架锚索是控制巷道围岩变形的有效方法。于斌等[8]提出了特厚煤层综放工作面顶板水力压裂技术，处理后的临空巷道顶板压力减弱效果明显，较好地控制了坚硬顶板。康红普等[9-10]针对同煤集团下属的塔山、麻家梁煤矿展开高预应力锚固工业试验，结果表明高预应力锚固技术能够有效控制破碎围岩大巷、多次动压影响巷道、强烈动压影响大断面煤巷的变形。针对华晋王家岭煤矿大断面强采动综放煤巷，张广超等[11]深入讨论了综放沿空巷道顶板不对称变形破坏特征及主控因素，提出了桁架锚索支护技术。……