李鹏翔，路全宽，刘跃飞

（太原理工大学 矿业工程学院，山西 太原 030024）

厚煤层大断面工作面的切眼合理支护技术研究

李鹏翔，路全宽，刘跃飞

（太原理工大学 矿业工程学院，山西 太原 030024）

根据山西某矿4号煤层赋存条件，结合其围岩地质力学特征，运用FLAC-3D数值模拟软件，研究了某矿大断面切眼围岩变形与应力分布状况，提出了经济合理、技术可行的支护技术方案，对类似条件的切眼支护具有一定指导意义。

切眼支护；数值模拟；围岩应力

本文结合某矿大采高综放工作面切眼的实际情况，采用数值模拟技术揭示了锚杆、锚索对大断面切眼围岩的控制作用，能为该矿首采工作面的开切眼支护提供一定依据。

1 煤层赋存条件及工作面概况

山西某矿4号煤层（俗称丈八煤）位于太原组顶部，平均6.5 m，平均埋深450 m，是该矿主要采煤层，相应岩层力学参数，如表1所示。该矿设计生产能力500万t/a，采用单一走向长壁采煤法、综采放顶煤回采工艺。设计机采割煤高度3.5m，放煤高度3m，采放比为1∶0.86。首采为4201工作面，走向长2318 m，倾向长250m，工作面切眼为矩形断面，净宽8.0m，净高3.5m，净断面面积28.0m2。

2 模型建立及数值模拟分析

根据煤层赋存特征及相似理论，模型长×宽×高=50 m×30 m×50 m，煤层厚6.5 m、上覆岩层厚28.5 m，底板岩层厚15m，巷道两帮煤厚各21m。限制4个侧面的水平位置，限制底部边界的水平位移与垂直位移。巷道开挖之前，将计算的初始原岩应力作为载荷施加到模型上，垂直应力取上覆岩层容重，水平应力取垂直应力的1.1倍。整个模型共分107100个单元、114452个节点。……