盾构工法因其高效、经济等显著优势正成为煤矿巷道掘进新模式。巷道处于复杂地质条件采空区下,对巷道围岩稳定性和支护控制带来很多的不确定因素。依托顾桥矿北二回风补套巷为研究对象,通过现场监测和数值模拟研究采空区下近煤层巷道大断面敞开式盾构施工围岩变形规律。研究结果表明:巷道围岩位移和围岩应力呈现出先快速增大后缓慢增加的趋势,在35d左右趋于稳定;监测表明随着距离巷表深度越大围岩位移逐渐减小,距拱顶4m深度处岩层位移最大达5.9cm,锚杆(索)拉力最大达50MPa;相对而言,里程1250m监测断面处围岩稳定性较1450m处好,采空区下近煤层巷道围岩稳定性受地质条件、掘进速度和支护结构等多种因素影响;提出了支护方案,围岩变形及锚杆(索)受力维持在较低的状态,围岩稳定性较好,围岩与支护体系能够承受围岩荷载,具备安全储备空间。可为实现大埋深采空区下盾构工法施工快速掘进与巷道稳定性控制提供借鉴和参考。

湖北省自然科学基金面上类(青年项目)(2024AFB008);武汉市知识创新专项项目(2022010801010162)

王传兵,胡阳,刘滨,等.采空区下近煤层巷道大断面敞开式盾构掘进围岩稳定性分析[J].建井技术,2024,45(6):