李东阳

（山西岚县昌恒煤焦有限公司，山西 岚县 033500）

1 工程概况

昌恒煤矿主采4#和9#煤层，9#煤层上距4#煤层底58.60～78.56 m，平均为67.70 m。矿井二采区位于矿井南部（F1 断层以南），采区东部、南部和西部以本矿井田边界为界，北部以F1 断层保护煤柱线为界。4202 工作面位于9204 工作面上方，9204 工作面于2010 年11 月已回采完毕。4202 工作面计划先施工两条探煤巷，待2 条探煤巷、开切眼贯通形成4202 工作面后，1#探煤巷作为4202 工作面风巷使用，2#探煤巷作为4202 工作面机巷使用。根据4#煤层掘进巷道是否经过9#煤采空区上方，将其分为实体煤段部分和蹬空区段部分。其中1#探煤巷蹬空区段部分长度为920 m，2#探煤巷蹬空区段部分长度为610 m。具体探煤巷蹬空区域位置如图1。为保障探煤巷蹬空段围岩的稳定，需进行蹬空区围岩控制技术研究。

图1 4202 工作面探煤巷蹬空区位置示意图

2 巷道赋存特征及支护原则

为掌握4202 工作面围岩的赋存情况，分别采用数值模拟和现场观测的方式进行围岩特征分析，具体分析过程如下：

（1）数值模拟。根据矿井地质条件，以二采区4#煤层和9#煤层工作面工程地质条件为研究背景，采用3DEC 数值模拟软件对9#煤层开采后的“三带”分布对4#煤层的影响进行分析，研究9#煤层开采后的覆岩载荷分布规律。数值模拟模型如图2。

图2 三维数值模型

数值模拟方案如下：（a）沿9#煤层工作面推进方向开挖100 m，开挖高度5 m，模拟计算5000 步。（b）模拟过程中在9#煤层工作面推进方向距边界150 m 处布置测点，监测巷道在受采动影响过程中的应力场以及位移场变化情况。……