现代矿业 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (07): 83-92.
王 健1 李志远2 秦志宏2 程 详3
WANG Jian1 LI Zhiyuan2 QIN Zhihong2 CHENG Xiang3
摘要: 针对缓倾斜煤层半煤岩沿空巷道受多重采掘扰动作用,存在煤柱剪切滑移、巷帮非 对称大变形、围岩支护难度大的工程难题,以任楼煤矿 II7226S 风巷为工程背景,采用理论分析、数 值模拟与现场工业试验相结合的研究方法,基于内外应力场理论与极限平衡理论求解区段煤柱合 理留设区间,通过多组数值模型对比分析不同煤柱宽度下巷道围岩应力、位移及塑性区演化特征, 确定最优护巷煤柱尺寸并配套针对性围岩控制技术。研究结果表明:煤岩力学强度差异及煤岩分 界面软弱结构效应是诱发巷道非对称变形的核心原因,小煤柱侧上帮煤层易沿煤岩界面发生剪切 挤出破坏,是围岩控制的关键部位;理论计算得出煤柱合理留设区间为 4.6~6.1 m,综合模拟结果确 定最优煤柱留设宽度为 5 m,该尺寸可有效规避上区段采空区侧向支承压力峰值影响,巷道及顶板 围岩可保留大范围弹性承载核区,围岩变形显著受控。针对该类巷道失稳特征,提出关键部位加 强支护+破碎围岩注浆改性加固联合控制方案,现场监测结果表明,巷道掘进 40 d 后围岩变形趋于 稳定,顶板、底板、小煤柱帮、实体煤帮最大变形量分别为 68.4,30.9,79.1,53.2 mm,围岩整体稳定性 良好。研究成果可为皖北矿区缓倾斜煤层半煤岩沿空巷道煤柱参数设计及围岩治理提供工程借 鉴。