任泽明

（霍州煤电集团金能煤业有限公司，山西 忻州 035100）

受地层赋存条件和矿井开拓部署需要，巷道掘进时会面临着穿层现象。由于不同岩层自身结构和承载能力的差异性，当巷道穿过软硬岩层交替的界面时，巷道易在软弱岩层部位出现变形破坏，甚至诱发围岩整体结构失稳。因此，不少专家学者对穿层巷道围岩变形失稳规律进行研究，提出了相适应的控制技术[1-5]。金能煤业东翼集中回风上山担负中一采区回风任务，根据地质资料显示，东翼集中回风上山在掘进过程中将揭露细粒砂岩、砂质泥岩、煤层等不同岩层，在穿层过程中围岩易出现大变形现象。因此，以东翼集中回风上山掘进揭露不同岩层为工程背景，通过分析不同工况条件下穿层巷道围岩变形规律，开展穿层巷道围岩变形及锚注喷联合控制技术研究与应用，为类似巷道围岩控制提供借鉴。

1 工程概况

东翼集中回风上山开口位置为+980 m 轨道大巷，巷道设计直墙半圆拱形断面，宽度5.0 m，墙高1.15 m，设计长度1306 m。巷道掘进层位属于二叠系下统山西组2#煤，2#煤厚0.6～0.4 m，煤层含0～4 层夹矸，结构复杂，煤层倾角7°～28°。煤层基本顶为砂质泥岩，厚度6.37 m，深灰色，水平层理，质硬；直接顶为泥岩，厚度4 m，浅灰色；直接底为砂质泥岩，厚度2.6 m，深灰色，松软；基本底为细粒泥岩，厚度9.6 m，浅灰色，坚硬。东翼集中回风上山开口位置位于基本底岩层细粒砂岩，以12°倾角向上掘进，巷道掘进时主要揭露细粒砂岩、砂质泥岩、煤层等岩层。

2 穿层巷道围岩变形规律

基于东翼集中回风上山生产地质条件，采用FLAC3D数值模拟软件，建立穿层巷道数值计算模型，模拟分析不同工况条件下巷道围岩变形规律，如图1。……