普冬冬

(1.河南理工大学 资源环境学院，河南 焦作 454000；2.郑州煤炭工业(集团)有限责任公司，河南 郑州 450000)

郑煤集团告成煤矿地处“嵩-箕”滑动地质构造带腹地，煤层和直接顶板原生结构已被完全破坏，层理不清晰，滑面和摩擦镜面发育。在这种应力环境中，煤层及直接顶、底板对应力扰动极为敏感，在构造应力和采掘应力的双重作用下，巷道周边的煤、岩体具有明显的蠕变流动特征，主要表现为应力扰动过程中巷道全断面急剧收缩，其中巷道两帮内移和底鼓尤为严重，导致巷道围岩控制十分困难。本研究以告成煤矿23041下顺槽为例，使用FLAC 3D软件[1]对围岩松动圈发育范围及影响因素进行数值模拟并分析，以期为后期巷道支护参数的优化提供技术支持。

23041工作面是告成煤矿23采区的首采工作面，地表标高为+283.5～+298.4 m，井下标高为-256.8～-382.6 m；工作面煤层厚度为4.91～6.23 m，平均厚度为5.89 m；煤层倾角为3°～17°，平均倾角为13°；煤层直接顶为砂质泥岩，厚度为14.1～25.8 m，平均厚度为18.52 m；老顶为泥岩，厚度为0～2.46 m，平均厚度为1.5 m；煤层直接底为砂岩，厚度为6.29～15.60 m，平均厚度为10.6 m；老底为L8灰岩，厚度为0.24～3.40 m，平均厚度为2.11 m。

1 滑动构造区煤巷围岩松动圈发育范围

巷道掘进打破了原岩应力平衡，巷道围岩受力状态由“三向应力”状态转变为“两向应力”状态，导致围岩应力重新分布和局部应力集中，在巷道围岩强度大幅下降的同时，巷道围岩中出现了一个松弛破碎带，即松动圈。理论上，对于绝大多数大变形巷道而言，巷道围岩松动圈范围比较大，且通常情况下认为巷道围岩松动圈的岩体不具备自承载能力，故松动圈范围往往直接决定着巷道支护的难度。……