现代矿业 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (09): 49-55.
刘 瑜1 徐 鑫2 程 详3
LIU Yu1 XU Xin2 CHENG Xiang3
摘要: 针对孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩易发生大变形的控制难题,以恒源煤矿二水平南 翼煤柱工作面风巷为工程背景,采用真三轴卸荷-支护路径试验、声发射监测与现场矿压监测相结合 的方法,研究煤体在开挖卸荷及卸荷后支护条件下的力学响应、裂纹演化特征及围岩控制机制。结 果表明:单面卸荷与卸荷后支护2种应力路径下煤体均呈渐进式破坏特征;与单面卸荷路径相比,支 护路径下试样峰值强度由58.13 MPa提高至89.07 MPa,增幅为53.23%,峰值轴向位移由4.53 mm增至 6.39 mm,增幅为41.06%,表明支护补偿显著提高了煤体承载能力与变形协调能力。2种路径下煤体 破坏均以拉伸裂纹为主,但支护路径下内部裂纹演化持续性更强,中频声发射事件占比由68.70%提 高至88.43%。现场监测表明,原支护条件下试验段围岩变形具有明显分区特征,测站距二水平南翼 煤柱工作面 65 m以外围岩趋于稳定,测站距二水平南翼煤柱工作面 30~65 m区域为渐进变形区,测 站距二水平南翼煤柱工作面30 m以内区域进入剧烈变形阶段,顶板离层峰值达37.2 mm,顶底板与两 帮最大收敛量分别为421和463 mm。基于试验结果与现场矿压显现规律,提出“锚索梁+高强度锚杆 全长锚固+间歇反复注浆改性”协同控制技术。工程应用后,围岩稳定区缩短至测站距二水平南翼煤 柱工作面40 m以外,顶底板与两帮最大相对移近量分别降至299和327 mm,较优化前均降低约29%, 顶板离层量控制在 33 mm 以内。研究结果可为类似条件下孤岛工作面小煤柱沿空掘巷围岩大变形 控制提供参考。