1、Ground Pressure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论回采工作面周围巷道是回采工作面通风、行人、运输的咽喉，同时受回采工作引起的覆岩运动和支承压力的作用，其维护状况直接影响矿井正常生产和经济效益。 根据矿山压力分布及其显现规律选择回采工作面周围巷道的合理位置，以尽可能地减轻采动影响，改善巷道维护状况。 （ 1）选择巷道开掘的合理位置和时间；（ 2）正确预计巷道围岩变形量、确定初始工作断面；（ 3）正确进行支护设计，包括确定支架对围岩的工作状态、选择支护类型和支护方式以及设计新型支架、计算支护密度。Date 1Ground Pr
2、essure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论Date 2Ground Pressure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论8.1.2 煤体处于弹性状态时巷道开掘位置和时间（ 1）煤体边缘处于弹性状态条件下的沿空留巷方案图 8.1 煤体边缘处于弹性变形状态条件下留巷的围岩状况基本顶在煤体边缘裂断，由基本顶回转下沉造成的顶板下沉量小； 煤体边缘处于弹性变形状态 ，由煤体变形引起的巷道顶板下沉量小、两帮压力小；支承压力高峰在煤体边缘，巷道底膨量小。因此，在无内应力场条件下沿空留巷维护一
3、般是比较容易的，特别是在有相应的支护手段时，应积极采用沿空留巷。Date 3Ground Pressure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论（ 2）送巷开掘的位置和时间在煤体边缘处于弹性变形状态的条件下，工作面两侧煤体上的支承压力分布如图 8.2所示，上区段工作面后方支承压力高峰在煤体边缘，下区段工作面前方叠加支承压力高峰仍在煤体边缘或进入煤体内部。图 8.2 煤体边缘处于弹性变形状态条件下侧向煤体上支承压力分布 上区段工作面后方侧向煤体上支承压力分布； 下区段工作推进时叠加支承压力分布（高峰在煤体边缘）； 下区段工作面推进时叠加支承压
4、力分布（高峰进入体内煤部）在煤体边缘处于弹性变形状态条件下有三种可能送巷位置：沿空送巷（位置 1）、小煤柱的送巷（位置 2）和大煤柱送巷（位置 3）。 Date 4Ground Pressure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论基本顶触矸后沿空送巷是比较合理的。因为煤体边缘处于弹性变形状态，送巷引起的围岩变形较小。 当受本工作面回采影响时，如果煤体边缘由于叠加支承压力的作用进入塑性破坏状态，巷道围岩变形量会急剧增加。但支承压力高峰要向煤体内部转移，位置 2的巷道将处于叠加支承压力峰值区内，势必受到叠加压力高峰影响，巷道围岩同样会进入塑性
5、破坏状态 （巷道两帮煤体处于单向受力状态）、而且小煤柱可能失去稳定性，因此巷道 2的围岩变形也会急剧增加。巷道位置 3在原始应力区中，只受超前支承压力作用，巷道围岩变形量最小。但煤柱损失大，且给下部煤层开采带来不利影响，尤其是深部开采和开采有冲击倾向性煤层更加不利。Date 5Ground Pressure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论（ a）基本顶触矸前送巷 (b) 基本顶触矸后送巷图 8.3 送巷时间对巷道顶板下沉的影响沿空送巷如在基本顶触矸前掘出，则巷道将由于基本顶回转来压而产生很大的顶板下沉（图 8.3（ a）；在基本顶岩梁
6、触矸石后掘巷，则不受顶板显著运动的影响（图 8.3（ b）。Date 6Ground Pressure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论8.1.3 煤体边缘进入塑性状态时巷道开掘位置和时间图（ c），由于煤体边缘进入塑性破坏状态，支承压力高峰进入煤体内部，基本顶岩梁从煤体内部裂断，因此，留巷的顶板下沉、底板膨起、两帮移近都较大。沿空留巷在采空区顶板活动稳定后将长期处于采空区边缘的应力降低区，只要巷道支护类型和支护方式得当，即可达到改善巷道维护状况的目的。 Date 7Ground Pressure and Strata Control*
7、资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论沿空留巷的优点： 与送巷相比可以少掘一条巷道，从而大幅度降低巷道掘进率，减少掘进工程量和掘进费用； 可以避免沿空掘巷需要滞后掘进的缺点，从而保证回采工作在时间、空间上按各区段顺序连续开采，有利于矿井集中生产，改善矿井采掘接替关系； 可以避免因地质变化而造成的停采待掘现象，有利于提高工作面单产。在适宜的支护技术水平和地质条件下应大力推广沿空留巷，但应根据围岩性质、煤层厚度、倾角等条件，选择合理的巷内支架和巷旁支护的类型及参数，对巷道进行联合支护，适当加大掘进断面使巷道留有一定的备用收缩量。另外，对沿空留巷要尽快加以复用，以改善维护状况，提高技术
8、经济效果。Date 8Ground Pressure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论不同送巷位置和时间时的矿压显现与护巷效果内应力场稳定后，在内应场中送巷时，巷道围岩在应力重新分布过程中会有明显变形，但随掘出的时间延长按负指数规律衰减，一般经过 10天左右变形速度就趋向稳定。图 8.5 回风平巷在内应力场中送巷的围岩变形 图 8.6 1100区段平巷受回采影响的围岩变形Date 9Ground Pressure and Strata Control*资源与环境工程学院 -资源工程 1系回采巷道矿压理论图 8.7 潞安五阳矿送巷的几种位置例 2：潞安矿务局五阳煤矿的护巷实践证明了上述关于煤层巷道位置的分析结果。该矿通过回采工作面动态矿压观测，摸清了回采工作面基本顶沿倾向的运动特征，其运动稳定后的状况如图 8.7所示。其中基本顶第一岩梁厚度 4m，裂断步距 10m，裂断线距煤壁距离（内应力场范围） 4.5m，直接顶厚度 5m，采高 2m。该矿曾先后采用不同尺寸的煤柱护巷，如图 8.7中位置 1、 2、 3所示，煤柱尺寸分别为 10m、 15m、8m，这三个位置的巷道位于外应力场峰值区附近，均难以维护，在使用中一般需要翻修 1 2次，最后留 2m小煤柱。即在内应力场中的位置 4送巷效果很好。Date 10
