李浩男

（晋能控股煤业集团 成庄矿，山西 晋城048000）

1 概 况

成庄矿主采3号煤层，煤厚5.8 m，煤层倾角0～2°，平均为1°；煤层直接顶为1.6 m厚粉砂岩，老顶为9.1 m厚中粒砂岩；直接底为2.78 m厚粉砂岩，老底为3.78 m厚砂质泥岩。53153巷为5315工作面辅助运输巷，巷道掘进断面尺寸为5.0 m×3.3 m。根据地质资料显示，53153巷2号横川开口以里481.6 m，发育1个推测陷落柱TX1，该陷落柱走向长42.8 m，倾向长30.3 m，在53153巷道内影响长度约42.8 m。53153巷2号横川开口以里534.6 m，发育陷落柱X181，该陷落柱走向长93.4 m，倾向长92.4 m，在53153巷巷道内影响长度约20 m。陷落柱与巷道间位置关系如图1所示。

图1 巷道及陷落柱位置Fig.1 Position of roadway and collapsed column

2 巷道支护效果模拟分析

为分析陷落柱区域巷道支护效果，采用数值模拟软件对巷道无支护状态、超前预注浆加固以及注浆加固加锚网带支护效果进行分析。

2.1 应力分布规律

2.1.1 垂直应力

通过模拟分析可知由无支护—超前预注浆加固—注浆加固—锚网带支护的过程中，应力释放率逐渐减小，两帮应力集中范围减小，应力值增大。随着围岩强度的提高，围岩的应力集中现象得到了很好的控制，注浆加固破碎带围岩有较好的优势。垂直应力如图2所示。

图2 垂直应力云图Fig.2 Cloud of vertical stress

2.1.2 水平应力

由数值模拟分析可知：①在无支护情况下，在破碎带巷道顶、底板围岩深部内出现大范围的水平应力集中区域，围岩浅部应力较小，在围岩内形成水平应力差，加速了围岩蠕变破坏；②注浆加固后围岩整体性提高，明显改善了水平应力在巷道顶、底板的集中现象；③注浆加固后进行锚杆索支护，底板水平应力集中现象进一步降低，顶板高水平应力集中现象主要在近距离围岩内，锚固支护充分调动了围岩的自承载能力。……