煤炭工程

作者：吕风

单位：冀中能源股份有限公司东庞矿

关键词：软弱煤层,强动压,沿空掘巷,窄煤柱,非对称控制,

针对深部强动压软弱煤层沿空掘巷留设煤柱及其围岩支护系统极易发生大范围失稳破坏难题，以东庞矿深部水平沿空煤巷作为研究对象，采用理论分析方法获得了上覆基本顶岩层断裂线位置，明晰了煤柱尺寸与内、外应力场及极限平衡区宽度之间的数值关系|引入偏应力分析指标，模拟研究了不同煤柱宽度下的沿空掘巷围岩偏应力与塑性破坏场响应特征，确定了深部强动压软弱煤层沿空掘巷窄煤柱合理宽度为7 m。基于7 m煤柱宽度情况下，模拟研究了回采期间超前工作面不同位置处的巷道围岩偏应力及塑性区分布状态，确定了超前工作面单体支柱加强范围|得出了掘巷稳定后其顶板、实体煤及煤柱帮塑化程度与偏应力峰值带边界线位置|明确了沿空巷道煤柱侧是围岩控制的关键区，阐述了掘巷支护设计时需将锚索穿过围岩偏应力峰值带边界线于围岩深部较完整区内的围岩控制对策，提出了“巷帮非对称槽钢桁架锚索网+顶板槽钢桁架锚索联合点锚索+局部破碎区注浆改性+单体液压支柱超前支护”的围岩综合治理技术。工程实践表明，研究所确定的7 m宽煤柱及围岩综合治理技术可有效控制围岩变形，保障深部强动压软弱煤层工作面的安全回采。

来源：2025年第1期

《煤炭工程》期刊编辑部

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