岩床侵入对巷道矿压的影响数值模拟研究

万 峰，张洪清，周佩军，郭 洁

（扎赉诺尔煤业有限责任公司，内蒙古 满洲里 021410）

岩床侵入煤系地层是1 种普遍存在的地质现象，对煤层厚度、煤层变质程度与开采过程中矿压显现等方面有重要的影响作用[1-5]。专家学者通过大量研究发现[2-7]，地层的不连续性和强度差异性可控制侵入岩床在下部软弱层与上部坚硬层界面处的形成，且在水平方向易形成薄层状岩床。岩床侵入一般从煤层顶部开始，且侵入岩床的厚度与煤层厚度呈负相关关系，即侵入的厚度越大，煤层厚度变得越小。同时侵入的岩体相对煤层强度高，而与其接触的煤层强度明显降低，使得巷道支护问题凸显[6-9]。侵入岩床不但可形成厚而坚硬的顶板，而且受侵入的煤层厚薄变异程度增加，使得煤岩体内部的应力存在异常现象，也加剧了煤岩动力灾害的发生[10-14]。如Beamish[15]等对煤与瓦斯突出动力灾害与岩床有关的地质因素进行研究，认为地质因素和区域岩浆活动对煤与瓦斯突出灾害会产生重要的影响作用。舒龙勇等[16]研究了厚硬火成岩下保护层开采覆岩裂隙演化特征和地面钻井发生喷水-瓦斯事故的原因，提出了厚硬火成岩下复合动力灾害的防治对策。刘玉田[17]研究了火成岩侵入对塔山矿巷道顶底板破坏规律的影响，揭示了火成岩侵入后煤体物理力学性质的弱化效应。郑书兵[18]总结了火成岩侵入影响的特厚破碎煤层全煤巷道的变形和破坏特征，提出了采用高强度高刚度的锚杆锚索支护系统进行巷道支护设计。……