王 宏,王建彬,赵 斌

(山西晋煤集团技术研究院有限责任公司,山西 晋城 048006)

在整合复采和设计短视的影响下,综采工作面过平行空巷成为矿井复杂条件开采中的常见难题之一。工作面在过空巷的过程中,由于受釆动支承压力作用、巷道围岩弱化、维护时间较长等多方面不利因素,空巷的顶板容易下沉、两帮易片帮,甚至可能引起上覆岩层的移动或失稳。当综采工作面与空巷贯通后,容易发生大面积的顶板垮落,甚至压死液压支架,严重影响煤矿安全生产[1]。

针对此问题,郑志军[2]建立了工作面过空巷的顶板力学模型,分析了工作面过空巷时上方基本顶的破断位置;孙晓明等[3]基于岩层运动中心建立的矿山压力理论为指导思想,以切顶短臂梁为理论基础,提出了综放工作面过空巷切顶卸压结合恒阻大变形锚索支护技术;郑文翔[4]在分析工作面顶板物理模型的基础上建立稳定性力学模型,分析顶板稳定性和煤柱稳定性的关系;徐青云等[5]揭示了空巷顶板稳定机理,确定顶板破断产生滑落失稳是造成压架的主要原因,进而确定维持空巷顶板稳定的最小支护阻力;何向宁等[6]用FLAC3D软件对比分析了工作面回采过程中,在木垛支护、锚杆支护和高水充填 3 种支护方式下空巷围岩的稳定性。

前人虽然做了大量的研究工作,但对不同因素下工作面过空巷时围岩稳定性的变化规律研究较少。因此,采用ANSYS软件建立数值模型,分析埋深、采高、空巷宽度这三个因素发生变化时对工作面过空巷围岩稳定性的影响,给相关的设计和施工提供参考。……