考慮動載擾動作用的窄煤柱巷道底板失穩機制

趙洪寶，劉一洪，劉紹強，張嘉澔，吳 桐

（1.中國礦業大學（北京） 能源與礦業學院，北京 100083；2.安徽理工大學深部煤礦采動響應與災害防控國家重點實驗室，安徽 淮南 232001）

0 引 言

在我國井工礦開采中，相當比例礦區采用留設寬煤柱的方式保護回采巷道，由于煤柱很難進行二次回收，導致煤炭資源損失量較大，可達到全礦煤炭損失量的40%［1-2］。 通過沿空留巷或沿空掘巷可有效解決資源浪費的問題，沿空留巷經歷了上區段和本區段工作面的兩次回采擾動，其穩定性維護較為困難。 沿空掘巷或窄煤柱巷道將巷道布設在采空區邊緣，可避開上區段工作面的劇烈擾動，巷道穩定性稍好，在綜放工作面中應用較為廣泛［3-5］。 隨著礦井逐步進入深部開采階段，地應力增高，巷道受采動影響愈加強烈。 回采巷道底鼓一直是巷道穩定維護的棘手問題，巷道底鼓發生幾率隨埋深增加而增加，埋深接近1 000 m 時，底鼓發生幾率高達80%［6］。

國內外學者針對巷道底板穩定性問題做了較為詳盡的研究，取得了豐碩成果。 姜耀東等［7］將底鼓分為了撓曲褶皺、擠壓流動、剪切錯動和遇水膨脹4種類型；王衛軍等［8］認為水平應力對沿空巷道底板的影響較小，巷道底鼓受實體煤底板的高應力擠壓影響較大，并提出了加固幫角和窄煤柱的控制技術；候朝炯［9］認為巷道兩幫下沉并且底角破壞后，在水平應力的擠壓作用下巷道淺部底板鼓起，從而提出了加固巷道幫角和底板的控制原則；楊仁樹［10］認為頂板關鍵巖塊的回轉變形是巷道非對稱底鼓的主要因素，并提出了底板注漿聯合錨索支護的底鼓防治方法；……