收稿
日期
： 2014 － 03 － 05
作者简介
：
郑付亮
（ 1977—）
，
男
，
河南新郑人
，1999
年毕业于大同煤
炭工业学校
，
现从事煤矿管理工作
。
沿空留巷围岩变形特征及支护技术
郑付
亮
1
，
何小
军
2
( 1．
郑州华辕煤业公司
，
河南
郑州
450000; 2．
新郑煤电公司
，
河南 新郑
451100)
摘要
：
某矿
8101
工作面回风巷为沿空留巷
，
运用沿空留巷围岩稳定大结构模型研究了沿空留巷在一次采动
、
留巷稳定
、
二次回采超前影响阶段的围岩活动特征
；
结合
FLAC
2D
数值
模拟软件
，
确定该矿充填体宽度为
3 m；
现场工业性试验表明
，
其效果良好
。
关键词
：
沿空留巷
；
围岩活动
；
数值模拟
中图分类号
： TD353
文献标志码
： B
文章编号
： 1003 － 0506（ 2014） 07 － 0012 － 03
某矿
8101
工作面位于该矿北一采区
，
瓦
斯含量
较大
，
为了确保矿井接替
、
提高生产效率和治理瓦斯
超限
，
采用沿空留巷方式
。
该工作面两巷围岩条件
复杂
，
顶板受岩浆岩侵入
，
影响巷道围岩稳定性
；
工
作面两巷共揭露了
12
条断层
，
受煤层厚度变化的影
响
，
留巷高度变化较大
，
增加了留巷难度
；
这使得在
技术和经济上合理选择充填宽度也尤为重要
。
所以
需对
8101
工作面沿空留巷支护技术进行深入研究
。
1
工程
概况
8101
工作面回风巷为
沿空留巷
，
工作面回风巷
长
867. 6 m ，
标高
－ 565 ～ － 516 m，
工作面长度为
155 m，
煤层结构较简单
，
无夹矸
，
厚
0. 9 ～ 4. 8 m，
平
均厚
2. 5 m，
煤厚变化较大
，
倾角平均约
8°。
基本顶
以灰色粉砂岩为主
，
厚度
8. 8 ～ 15. 0 m，
均厚
10. 0
m；
直接顶为泥岩
—
砂岩
，
泥岩厚度
0 ～ 5 m，
均厚
2
m，
砂岩层均厚
3 m。
底板为深灰色泥岩
、
粉砂岩
，
直
接底厚度
1. 0 ～ 3. 1 m，
局部底板为岩浆岩
。
2
沿空留巷围岩控制
2. 1
围岩
变形特征
沿空留巷不同于普通巷道
，
其受到多次采动影
响
，
有着独特的特点
，
沿空巷道大结构模型如图
1
所
示
，
随着工作面的推进
，
关键块体
B
将产生周期性
破断
，
其破断位置位于实体煤内
，
并发生回转或弯曲
下沉
，
基本顶岩块
A、
岩块
B、
岩块
C
形成铰接结构
。
沿空留巷围岩变形与基本顶岩层回转运动密切相
关
，
沿空留巷围岩活动有
3
个阶段
，
一次采动
、
留巷
稳定
、
二次回采超前影响阶段
［1］
。
其顶板运动特征
和围岩变形特征如下
：
4:
38
38
;10
.26
785
38
/9
8
-
,
+
图
1
沿空留巷围岩稳定大结构模型
（ 1）
第
1
阶段为一次采动影响阶段
，
一般
位于
工作后方
100 m
内
，
其中回采工作面
40 m
范围内巷
道围岩变形速度较大
［2］
，
工作面采动引起的采空区
侧直接顶垮落下
沉
，
与沿空巷道影响最大的关键块
B
发生断裂
、
回转
、
下沉
。
巷道原来的应力平衡状态
被打破
，
应力重新进行调整和分布
，
支护体载荷迅速
增大
，
巷道变形量显著提高
，
巷道顶板发生适应性下
沉
，
呈现数百毫米给定位移
，
这也是结构性调整过
程
，
这个阶段是留巷最困难阶段
。
（ 2）
第
2
阶段为留巷稳定阶段
，
一般位于工作
面后方
100 m，
到二次采动影响前
，
由于岩体
A、
岩块
B
和岩块
C
之间的铰接结构趋于稳定
，
沿空巷道受
力基本不变
，
巷道围岩处于应力水平相对较低的环
境中
。
（ 3）
第
3
阶段为二次采动影响阶段
，
一般位于
本采区工作面前方
40 m
范围
，
工作面回采引起应力
增高
，
支护体载荷再次迅速增大
，
巷道剧烈变形
。
但
是此阶段影响范围小
，
作用时间不长
，
工作面推过巷
道即报废
，
在超前加强支护作用下
，
巷道断面基本可
以满足回采要求
。
·21·
2014
年第
7
期
中州
煤炭
总第
223
期
中国煤炭期刊网
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