吴建兰

（大同煤矿集团有限公司煤峪口矿地测科，山西 大同037041）

1 工程概况

在多煤层开采过程中，由于煤层间的距离较近，使得上煤层的开采对下煤层巷道围岩造成很大的应力，进而出现应力集中。巷道围岩应力升高，增加了巷道支护的困难，易出现巷道围岩不稳定、支护破坏的现象[1-2]。煤峪口矿14#煤层位于12#煤层采空区的下方，两煤层平均间距为6.83 m。12#煤层的平均煤层厚度为2.47 m，埋深为230 m，直接顶是灰色泥岩，平均厚度1.2 m，老顶是砂岩，平均厚度1.47 m；14#煤层的平均煤层厚度为2.0 m，埋深237.5 m，直接顶是砂质泥岩，平均厚度1.57 m，底板是泥岩，平均厚度1.4 m。14#煤层巷道中心距离12#煤层的采空区约5.4 m，采用长壁开采法进行开采，采用垮落法进行顶板管理。

2 数值模型的建立

对12#煤层采空区建立UDEC 模型，模型的尺寸为160 m×62.5 m，模型左边界40 m 处是煤层开采边界，模拟的可开采工作面长度为80 m，煤层埋深为230 m，采用摩尔库伦屈服准则[3]，建立左右边界是单约束，底部边界是全约束的数值模型，在顶部均匀地施加5 MPa 载荷，模拟过程包括初始应力的生成—计算12#煤层回采平衡—将数据导入到FLAC3D—初始应力的生成—计算14#煤层支护平衡，根据岩体物理力学实验[4]，计算整个模拟过程中的岩层物理力学参数见表1。

表1 岩层物理力学参数

3 巷道围岩应力分布

在12#煤层开采完后，得到14#煤层的应力分布规律见图1，从图中可以看出，不同位置的应力分布是不同的，具体为：

图1 14#煤层应力分布规律

1）在与12#煤层采空区正下方的距离较远时，可以看出，14#煤层……