摘 要：沿空留巷作為一種非常有效的無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)，在煤礦開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中發(fā)揮著極其重要的作用。本文以友眾煤礦3號(hào)煤層為工程背景，通過(guò)FLAC3D數(shù)值模擬軟件對(duì)巷道圍巖的變形過(guò)程進(jìn)行了模擬，經(jīng)對(duì)巷道開(kāi)挖前后是否支護(hù)的垂直應(yīng)力以及塑性區(qū)的變化分析，得出了利用錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)，能夠很好的控制巷道頂板和兩幫的變形。

關(guān)鍵詞：沿空留巷;無(wú)煤柱開(kāi)采;FLAC3D;巷道圍巖

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.045

1 工程地質(zhì)條件

友眾煤業(yè)3號(hào)煤層位于山西組中部，3號(hào)煤層的煤層厚度在1.20m到2.65m之間，平均煤層厚度為2.05m，其3號(hào)煤層當(dāng)中含有少量的夾肝，夾肝的平均厚度為0.29m。由于煤層厚度的變化，造成了該礦井井田東南大部分井田可以開(kāi)采，東部的煤層厚度大多數(shù)都超過(guò)了2m，南部的煤層厚度超過(guò)了1.5m，總體來(lái)看，煤層厚度的變化很小，煤質(zhì)結(jié)構(gòu)是簡(jiǎn)單的，煤類具有單一性，大部可采煤層都很穩(wěn)定。

2 數(shù)值模型的建立

根據(jù)友眾煤礦的地質(zhì)資料，針對(duì)該煤礦3號(hào)煤層無(wú)煤柱沿空留巷支護(hù)技術(shù)，通過(guò)FLAC3D模擬軟件，建立了模型，模型的尺寸寬度×高度=60m×40m，原巷道斷面的尺寸寬度×高度=4m×3m。在通過(guò)FLAC3D建立模型的時(shí)候，采用的是摩爾—庫(kù)倫模型，具體的煤巖體力學(xué)參數(shù)如表1所示。

3 計(jì)算結(jié)果分析

巷道在開(kāi)挖后對(duì)巷道是否進(jìn)行支護(hù)的垂直應(yīng)力圖如圖1（a）和（b）所示。圖1（a）表明，巷道在開(kāi)挖之后如果不對(duì)其進(jìn)行支護(hù)的話，那么巷道的頂板以及底板的中間部位都會(huì)出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)域，以至于造成頂板冒落，發(fā)生底鼓現(xiàn)象。圖1（b）表明，巷道在開(kāi)挖之后如果能夠?qū)ζ溥M(jìn)行及時(shí)支護(hù)的話，那么其巷道頂板下沉量會(huì)明顯減少，支護(hù)效果會(huì)明顯改善，同樣兩幫的支護(hù)效果也會(huì)更好。至于頂板出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)域，是因?yàn)闆](méi)有對(duì)巷道的底板進(jìn)行加固，底鼓現(xiàn)象仍然存在。

巷道在開(kāi)挖后對(duì)巷道是否進(jìn)行支護(hù)的塑性區(qū)分布圖如圖2（a）和（b）所示。圖2（a）表明，巷道在開(kāi)挖后不對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)的話，其巷道周圍的塑性圈呈近圓形的均勻分布，巷道頂板和幫部塑性區(qū)的范圍較大，圖2（b）表明，巷道在開(kāi)挖后如果對(duì)巷道進(jìn)行支護(hù)的話，巷道頂板和幫部塑性區(qū)的范圍明顯看山去要比沒(méi)有支護(hù)的范圍要小，巷道底板的塑性區(qū)范圍較之間沒(méi)有明顯改變，原因在于巷道支護(hù)前后都沒(méi)有對(duì)其底板采取加固的措施。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)垂直應(yīng)力圖以及塑性區(qū)分布規(guī)律圖進(jìn)行分析，得出巷道開(kāi)挖之后，利用錨桿錨索對(duì)巷道及時(shí)進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)能夠減小巷道受到采動(dòng)影響時(shí)的頂板下沉量，同時(shí)能夠很好的控制巷道兩幫的變形，巷道頂板如果不進(jìn)行加固，則會(huì)出現(xiàn)底鼓現(xiàn)象。

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作者簡(jiǎn)介：王立明（1988-），男，山東濟(jì)南人，本科，技術(shù)科長(zhǎng)，從事采礦工程、地質(zhì)工程專業(yè)。