煤田地质与勘探

作者：王䶮, 熊祖强, 赵高博,

关键词：超长工作面, 大断面空巷, 三维应力演化, 综合治理技术,

为解决超长工作面过大断面空巷极易发生片帮和大面积冒顶等难题，以晋城成庄矿某超长工作面为背景，建立大断面空巷的三维模型，将工作面顶板划分为煤柱顶板、空巷顶板和待采区顶板3部分。通过理论分析，推导了煤柱失稳的判据，并利用FLAC3D数值模拟分析了大断面空巷顶板应力演化过程。结果表明：煤柱宽度W≤40 m时，工作面超前支承应力与空巷超前支承应力在煤柱上叠加，煤柱开始发生塑性变形；W≤10 m时，煤柱顶板应力逐渐达到峰值16.6 MPa，煤柱发生破坏并失去承载能力，工作面超前支承应力向待采区转移，空巷顶板应力达到峰值12.7 MPa。根据空巷顶板应力演化规律，确定高水材料充填支柱支护的合理强度及空巷两帮煤壁注浆加固的时机，辅以空巷锚索梁补强，提出了大断面空巷综合治理措施，现场应用效果良好。

来源：2020年第1期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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