塔山矿8207工作面沿空掘巷围岩控制技术研究与应用

缪志炳

(晋能控股煤业集团 塔山煤矿有限公司，山西 大同 037000)

1 工程概况

同煤集团塔山矿8207工作面井下位于3～5号煤层二盘区，工作面东北部为8205工作面，目前工作面正在回采，预计于2022年6月回采完毕，西南部为8209采空区；待8207工作面进行回采作业时，工作面已成为孤岛工作面，具体工作面位置如图1所示。工作面开采3号～5号煤层，煤层均厚为13.8 mm，顶板岩层为泥岩和细粒砂岩。8207孤岛工作面的2207巷主要为工作面提供运输、进风和行人等服务，巷道采用矩形断面，巷道掘进宽度5.5 m、高度3.6 m； 5207巷主要为工作面提供回风、行人服务，巷道采用矩形断面，掘进宽度5.2 m、高度3.8 m。由于 2207巷和5207巷掘进期间均为沿空掘巷，现以2207巷掘进期间的围岩控制为研究对象，具体进行沿空掘巷围岩控制技术研究。

图1 8207孤岛工作面布置位置示意

2 护巷煤柱宽度分析

根据8207工作面的地质资料，采用FLAC3D数值模拟软件，结合钻孔柱状图(W907号钻孔)的信息，该次模型的岩层共分为44层。模型尺寸为1 000 m×200 m(X×Z)。模型边界处理为：模型左右两侧限制其X轴、Y轴的位移，模型底部限制其Z方向的位移，顶部施加等效自重荷载。模型共划分38 500个网格[1-3]。沿8205工作面至8209工作面中间煤层中部设置1条监测线用以监测在2个工作面采空后侧向支承压力的大小，数值模型如图2所示。

图2 边界条件及测线布置示意

数值模型初始平衡后，分别对8209工作面、8205工作面进行回采，待工作面稳定后记录2个采空区中间对应8207孤岛工作面位置的侧向支承压力数值。具体两邻近工作面回采后垂直应力和垂直位移分布如图3所示。……