上下煤层分层同采巷道布置及围岩变形机理研究

吕人杰，张科学，亢 磊，朱俊傲，王晓玲，杨海江

(1. 山西华润联盛能源投资有限公司 技术部，山西 吕梁 033000；2. 华北科技学院 智能化无人开采研究所，北京 东燕郊 065201；3. 中国矿业大学(北京) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京 100083；4. 河北省矿山智能化开采技术重点实验室，北京 东燕郊 065201)

0 引言

煤柱巷道因多次采动影响常出现围岩大变形、支护体失效等问题，需要在其服务期间进行多次的返修工作，不仅增加了巷道维护成本，而且严重影响矿井的安全生产[1-3]，分层开采与常规采煤方法具有一定的区别，需要将煤层划分为几个分层后顺序开采，那么区段煤柱受多分层采动影响，其围岩应力环境及运动特征更为复杂，增加了分层开采煤柱巷道围岩大变形控制的难度[4-5]。因此，亟待研究分层开采煤柱巷道破坏机理及控制技术。

应力场和位移场导致的巷道失稳、工作面顶板冒矸、支架折损、采场影响相互叠加等问题都可能对回采巷道大变形破坏产生较大的影响。李国志等[6]针对分层开采中分层煤柱巷道大变形与控制难题，结合工程实际背景分析了巷道围岩大变形破坏特征及失稳机理，提出了“强化煤柱、增强锚固”的控制思路。苏超等[7]通过物理相似实验与理论分析相结合的方法，研究了深井临空巷道覆岩结构及运移规律，建立了临空巷道采空区侧关键块B’的力学模型，得出关键块B’的稳定性判据。吕鹏飞等[8]采用FLAC3D的Dynamic功能，模拟了不同震动波释放位置和震动波强弱程度对巷道顶底板和两帮产生的失稳响应特征。……