张鹏飞

（大同煤矿集团有限责任公司云冈矿，山西 大同 037017）

1 工程概况

云冈矿8409 工作面位于12#煤层404 盘区，工作面北部为8411 工作面，西部为8409 工作面待采区，东部为保护煤柱，南部为设计的8415 工作面。地面标高1176～1251 m，工作面标高940～990 m，平均埋深250 m。8409 工作面煤厚0.85～2.39 m，平均1.62 m，煤层倾角2°～6°，平均为4°。工作面直接顶为中粒砂岩，灰白色，厚度平均14.6 m；直接底为粉砂岩与细砂岩的互层，灰色，含有少量植物化石及煤屑，厚度平均为5.2 m。煤层普式系数为3，属于中硬煤层，层理不发育，构造较稳定。

8409 工作面切巷为半煤岩巷道，布置在12#煤层中，设计长度108 m。巷道掘进断面规格宽×高=6.2 m×2.6 m，净断面规格宽×高=6.1 m×2.35 m。巷道掘进方位角为0°，采用一次成巷技术，掘进时沿煤层顶板掘进，必要时起底掘进。由于8409切巷一次成巷要求高，巷道两帮处在煤岩体交替的部位，岩性差别较大，为保证掘进后通风、运输、服务年限的要求，对巷道围岩控制稳定性要求较高，尽量避免返修或者大修情况。因此，针对8409 大断面切巷复杂围岩状态下的围岩稳定性控制显得十分必要。

2 大断面切巷围岩稳定控制分析

8409 切巷开掘前处在三向应力平衡状态，如图1（a），开掘后，切巷周围应力重新分布，如图1（b）。应力平衡状态被破坏后，煤岩体将向切眼临空面产生位移，导致巷道顶底板发生变形破坏，进一步造成切巷两帮煤岩体的应力峰值向深部转移，造成巷道失稳或控制难度较大。

切巷开掘后，两侧帮部承受较大的垂直应力，由于一侧处于临空状态，巷帮处于单向受力状态，极易发生变形或失稳现象。……