孟德军 薛华俊 陈 骏

(1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京 100083;2.淮北矿业(集团)有限公司杨庄煤矿，安徽淮北 235025)

1 概述

杨庄煤矿拟开采区域3642工作面采区地质构造主要以褶曲和岩浆岩侵入为主，断层以及古河床冲刷影响次之。采区煤柱煤岩层产状变化较大，总体形态为一向斜构造。煤层含水组总体而言富水性较弱，但因块段中东部受河床冲刷影响，正常的煤层被砂岩含水层所取代，工作面掘进期间和邻近工作面回采时受此影响，将会出现大面积突水现象。由于受地质条件影响工作面不能正常布置，属于建下不规则块段，故采用巷道充填开采［1-4］。

2 矸石充填巷道方案设计

2.1 矸石充填巷道布置依据

通过长期的现场实践经验和丰富的理论分析，井下巷道在开挖掘进过程中，因为矸石充填，在开挖巷道两侧会出现应力叠加集中的现象，所以要求巷道开挖矸石充填区掘进过程中，为防止充填巷道与相邻充填巷道之间因侧向支承压力的影响而造成充填巷道变形或破坏现象的发生，必须重点分析研究确定充填巷道开挖后的侧向支承压力的分布规律，从而来确定相邻充填开采巷道的开始掘进方向和顺序，避免危险事故的发生。

2.2 矸石充填巷道两侧煤柱的宽度确定

在保护煤柱中进行充填巷道开挖，会导致在开挖的充填巷道两侧的煤柱中出现应力集中现象，从而造成在充填巷道两侧的煤体周围形成一个受扰动的塑性区和在被塑性区包围的煤柱中间部位形成一个相比之下未受扰动的柱核区，其应力分布规律如图1 所示［5］。……