深部沿空巷道围岩主应力差演化规律与控制

谢生荣¹，李世俊¹，黄肖¹，孙颜顶¹，杨军辉²，乔顺兴²

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 冀中能源股份有限公司邢东矿

摘 要：针对千米深井沿空巷道围岩控制难题,以邢东矿2122运输巷为研究对象,采用FLAC3D模拟埋深550~1 250 m时巷道围岩主应力差与塑性区响应特征以及两帮主应力差演化规律。结果表明:1沿空巷道顶板与实体煤帮主应力差由浅到深均呈先增高后降低至趋稳的趋势,煤柱帮主应力差呈山峰型对称分布;2在埋深增加过程中,沿空巷道顶板和实体煤帮浅部主应力差敏感性度较小,进入中深部后变化较大;3随着埋深增加,两帮剪切、拉伸破坏区逐渐呈扇形分布并向深部扩展,且采空侧范围略大于巷道侧;4深部高应力和煤柱帮被主应力差长时间破坏使得实体煤帮主应力差峰值明显高于煤柱帮。基于此提出采用高预应力、强力支护系统进行深部沿空巷道围岩控制,并结合数值模拟研究结果确定了关键参数,现场实践表明,支护效果良好,实现了深部5 m宽煤柱沿空巷道围岩的有效控制。

关键词：深部沿空巷道;主应力差;演化规律;强力支护系统;