近距煤层下行开采中,因受上层煤采空区及煤柱的影响,下层煤巷道的应力环境及围岩破坏机理均发生复杂变化。采用理论分析、数值模拟与工程应用的综合方法,研究下层煤应力分布规律、巷道群的变形破坏机制及稳定性控制对策。研究表明:受上覆采空区释压作用影响,其下方巷道围岩应力集中较小、巷道较为稳定;受煤柱压力传递影响,煤柱下巷道围岩垂直应力急剧升高,应力集中系数达3.84,巷道两帮及肩部大范围压剪破坏,最终导致巷道整体失稳;煤柱下高应力区巷道宜采用拱形断面,增加支护强度与锚固预应力,顶板锚索(杆)向巷道两肩角倾

针对正益煤业采空区下覆煤层回采巷道围岩频繁失稳的现状,以该矿11~#煤层地质开采技术条件为工程背景,从理论上解释了巷道围岩强度降低的原因,并对其力学参数进行修正,综合评判巷道围岩为不稳定围岩,在此基础上,构建梁拱力学模型,计算巷道锚杆(索)主要支护参数,结合工程实践提出具体支护优化方案。通过矿压观测,发现优化支护后,巷道顶底板移近25 mm,顶板离层量6 mm,两帮缩近量130 mm,锚杆轴向最大荷载4.5 MPa,巷道变形量及变形速度符合安全要求,巷道规格符合使用要求,证明优化方案具有可行性。