一、项目背景
我国许多煤矿煤层开采都处在近距离煤层群环境中，由于煤层层间距离大小不等，相互间开采的影响程度各异，特别是当煤层层间距离小到一定程度时，临近煤层间开采的相互影响将非常显著，严重影响矿井的安全、高效生产。而现有的近距离煤层开采研究成果对于解决层间距离较大的煤层群开采设计和围岩控制起到了关键作用，但是对于层间距离很小的煤层群开采不能完全适合。
某煤业集团主力矿井所采1-1煤和2-2煤层间距60m左右，由于受多次采动影响，2-2煤工作面顺槽出现锚杆断裂，片帮严重，并出现明显底鼓和顶板下沉，影响正常运输和行人。该集团的另一个主力矿井也出现辅运顺槽变形严重，锚杆断裂等现象。
二、研究内容
1.现场调查与巷道围岩地质力学测试及评估
在该矿进行煤巷地质与生产条件调查，以及现有巷道支护状况调查，分析支护参数中存在的问题，并在井下选择有代表性的地点，进行围岩强度与围岩结构测试，目的是对巷道围岩地质力学参数进行详细了解，为合理确定巷道支护参数奠定基础。
2.煤柱应力分布规律研究
采用现场实测的方式监测多次采动影响过程中煤柱内应力分布规律，掌握煤柱内应力变化特征。
3.多次动压影响巷道矿压显现规律研究
巷道围岩变形及锚杆索受力规律研究，主要包括巷道两帮及顶板裂隙动态扩展监测、巷道两帮及顶板位移监测、锚杆索受力监测。通过以上监测数据，可确定煤柱裂隙扩展范围，分析巷道围岩稳定性及指导支护材料优化，为新掘动压巷道支护设计提供基础数据。
4.试验巷道支护初始设计
根据对矿压监测等数据的综合分析，对新掘多次动压影响巷道进行支护设计。
5.井下施工和矿压监测指导、质量把关及问题处理
根据矿压监测设计指导矿压监测，根据监测结果随时修正支护设计。
三、研究结论
1.巷道支护体在工作面距巷道80-120m左右时开始受到超前支承压力影响，在工作面推至巷道相应位置时，仅出现轻微矿压显现，支护体受力小幅增加，表现出明显的滞后性。在工作面推过后，由于采空区悬顶等覆岩结构尚未充分稳定，支护体受力持续增加；当工作面推过测站500m左右时采空区覆岩形成稳定结构，支护体受力达到峰值并稳定下来。值得注意的是，采空区覆岩破断会对巷道支护体形成冲击，造成锚杆受力突增和锚索锁具松动现象。总体来说锚杆受力普遍较小，远未达到受力极限，锚索受力除顶板震动影响外，未受到明显采动影响，基本稳定不变。
2.与支护体受力表现一致，巷间煤柱应力显现也出现明显的滞后性，在工作面推至巷道相应位置时，煤柱应力仅出现轻微增加。总体上，煤柱应力变化大致可分为4个阶段，以1350m测站观测数据为例：（1）采动影响前稳定阶段，在工作面推至距测站80m之前，煤柱受力基本保持稳定，变化幅度较小；（2）采动影响应力剧增阶段，在工作面推至距测站80m直到工作面推过测站170m范围内，煤柱受力快速增加，最高由5.0MPa升至8.1MPa；（3）采动影响应力缓增阶段，在工作面推过测站170m至推过测站515m（范围内，煤柱受力总体呈现缓慢增加态势，增幅普遍在0.5MPa左右；（4）采动影响后应力释放阶段，当工作面超出测站515m之后，随着工作面推进，煤柱应力普遍呈缓慢下降态势，降幅大体在0.5-2MPa之间。
3.靠近巷道表层的煤柱煤体应力监测数值普遍小于深部煤柱煤体，推断是由于此部分煤体在高地应力与采动支承压力影响下发生破坏，出现了一定的卸压现象；当工作面推过500m，采空区覆岩充分稳定后，煤柱整体出现卸压现象，推断是由于此时煤柱表层煤体在峰值支承压力作用下不断破碎，故不再增加的支承压力出现了转移与释放。
4.在工作面推进距测点70 m范围外时，表面位移整体变化较小，各区域收敛变形趋近于0。随工作面推近测点，巷道各区域围岩移近量缓慢增加，当工作面推至距测站24m以内后，围岩收敛变形速度显著增加，移近速度最大为180mm/d，至工作面推至测站2m时，顶底板累计移近量达到305 mm，两帮移近量达到280mm；其中工作面底板鼓出量最为突出，这主要是因为底板之上的水泥地板刚度过大，受两帮挤压弯折破坏后向上鼓出，巷道实际底板变形较小。综上，顶板下沉量变化较小，而两帮移近量尤其是煤柱帮移近量较大，水泥底板轻微鼓出，整体上巷道围岩变形在合理范围内，不影响工作面正常回采秩序。
5.顶板与两帮内部均为整体致密，但横向裂隙发育，未见明显纵向裂隙发育特征；工作面采动未对顶板内部裂隙造成明显影响，但造成了浅部煤体横向裂隙开裂现象；在采动影响前，煤柱帮煤体与实体煤帮煤体观测结果类似，整体上并未发现明显煤体内部裂隙发育与破坏现象，煤体整体结构完整致密；在采动影响过后，相比于实体煤帮，煤柱帮浅部煤体出现明显板裂化现象，出现多条新生横向裂隙，裂隙周围煤体未出现明显塑性破坏现象，可以解释为煤体在支承压力作用下出现的侧向张拉破裂，此时煤体仍具有一定的抗压、抗弯能力，对轴向拉力的抵抗则主要依靠锚杆轴向力的约束，提高锚杆预紧力可有效控制煤帮的侧向张拉破裂。
6.综合各测点煤体强度测试结果来看，5.0m以内煤体强度在20MPa以内，5.0m-9.7m煤体强度略高于浅部煤体，处于20-25MPa之间，煤体位置越深，强度越大。总体上煤体平均强度为21.7MPa。
7.整体来看，巷道围岩整体稳定性良好，但支护体利用效率较低。在多次动压影响下，已出现离层现象的煤体将进一步发生破坏，现场部分地段煤帮出现了整体弯折破坏，大块煤体片落，对巷道安全造成了一定威胁。建议后续巷道进行支护设计时提高锚杆、锚杆预紧力，加强对巷道围岩的轴向约束，减少横向裂隙开裂、围岩离层破坏现象，防止煤帮大面积弯折溃屈破坏。
8.在整体巷道矿压观测过程中，未发现明显的上水平工作面回采对本工作面巷道稳定性影响的现象。
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