不同水平应力对U钢支架支护巷道稳定性影响的研究

2012-01-08张易飞王云龙

中国矿业 2012年8期

张盛，张易飞，王云龙

(1.河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作 454001；2.山西焦煤霍州煤电汾河公司回坡底矿，山西临汾 041600)

构造应力是由于地壳运动在岩体中引起的应力。其主要特点是以水平应力为主，具有明显的区域性和方向性，它是影响巷道围岩稳定的重要因素之一[1]。当水平应力较高时，巷道顶板冒落、底板底鼓以及两帮内挤等灾害时有发生，有时会严重影响生产安全[2-3]。因此掌握在构造应力场中受采动影响巷道的矿压显现规律对研究和改善巷道的稳定性有着重要的意义[4-5]。

鹤煤公司二矿的347工作面属于煤柱工作面，所开采煤层为二叠系山西组下部的二1煤层，属于复杂结构煤层。尽管347工作面顺槽埋深约500m，但煤柱工作面受到较高的集中应力，再加上附近经常出现的断层和采用沿空掘巷，巷道不同地段受到较高的水平应力的作用，所采用的U36型钢支架有不同程度的屈服变形，巷道的正常使用受到影响。

鉴于此，为了更好地掌握不同水平应力对巷道的影响，完善支护设计，本文基于鹤煤公司二矿347煤柱工作面顺槽的地质条件，运用Flac3D模拟软件，对不同侧应力影响下U36型钢支护状态下巷道周围的塑性区分布及其位移量变化进行了研究。