李昱辉

(山西煤炭运销集团 盛泰煤业有限公司，山西 晋城 048400)

煤矿巷道稳定性一直是采矿行业关注的重点问题之一，其中动压影响下巷道围岩稳定性又是其中的难点。由于受到巷道掘进以及相邻工作面回采的多次影响，巷道围岩应力分布复杂，围岩变形大，支护困难，给矿井安全生产造成一定的影响。因此针对动压巷道变形特征，采取有效的围岩加固方法具有重要的现实意义。

1 工程概况

永红煤矿主采3号煤层，平均厚度6.26 m，平均埋深280 m，煤层倾角平均3.5°，为近水平开采煤层。煤层结构简单，顶板为黑灰色粉砂岩、泥岩，易垮落；底板为深灰、黑灰色泥岩。该矿井下有沿矿界布置的3条主下山，分别为回风下山、胶带下山和材料下山。3条下山布置如图1所示，3条下山支护方式均为砌碹支护。回风下山以北为相邻煤矿工作面采空区，材料下山以南为回采工作面。3条下山受多次采动影响，围岩严重变形，严重影响着工作面的安全生产，现场巷道破坏如图2所示。

图1 3条下山位置示意

图2 巷道围岩破坏情况

2 数值模拟研究

2.1 数值模型的建立

根据钻孔柱状图建立FLAC3D数值计算模型，如图3所示。模拟煤层倾角为0°，模型尺寸：长×宽×高=250 m×20 m×70 m。模型共划分16 000个单元，32 522个节点。模型顶部为应力边界，施加上覆岩层重力5.5 MPa，侧压系数为1；底部为位移边界，限制垂直位移；左右边界限制水平位移。计算时采用的煤岩物理力学参数为实验室实测结果，见表1。

表1 煤岩物理力学参数

图3 数值计算模型

2.2 模拟结果分析

2.2.1 掘进后下山围岩破坏情况