摘要： 相较于浅埋煤巷，深井煤巷面临高地应力与强采掘扰动等高风险因素,巷道维护难度明显增大。为探究深井煤巷围岩在不同采掘扰动影响下的变形响应机制及其控制技术,以城郊煤矿二水平西翼回风大巷为研究背景,通过现场实测分析巷道在实体煤侧单向掘进、采空区侧单向掘进、采空区侧对掘贯通的变形特征,建立巷道围岩结构力学模型,揭示采掘扰动下巷道围岩响应机制。运用FLAC^3D模拟不同采掘扰动形式下巷道围岩应力集中程度、塑性区发育范围、能量集聚程度,并量化表征采掘活动响应强度。结果表明:在上述3种采掘扰动下,巷道煤帮移近量分别为46.24,120.10,147.36 mm,比值为1∶2.60∶3.19;巷道断面收缩比例分别为2.4％,12.1％,23.0％,比值为1∶5.04∶9.58;最大应力集中系数分别为1.31,3.10,3.59,比值为1∶2.37∶2.74；煤帮塑性区深度分别为2 215.2,3 564.4,5 105.3 mm,比值为1∶1.61∶2.30；最大弹性变形能分别为159.4,355.1,458.2 kJ。在时间上，对掘工作面推进增大了工作面前方掘进稳定巷道的收缩比(最大增加10.8％),煤帮塑性区发育(最大增加712.3 mm),巷道周边围岩的应力、弹性应变能向深部转移(最远分别转移1 062.8,1 627.5 mm)且增大(最大分别增加3.44 MPa,70.1 kJ);在空间上,对掘贯通不同程度增大了巷道前后(120 m左右)围岩变形量、塑性区发育深度、应力和围岩能量,并使高应力和能量向深部转移。在实体煤处掘进后，巷道围岩应力和能量向两帮深部转移,巷道收缩,塑性区发展。在采空区处掘进后，护巷煤柱处应力、能量释放并向实体煤侧转移,巷道煤帮塑性区发育较深。基于对掘巷道变形特征，提出对掘贯通处支护优化方案:顶板采用锚网带支护,配合高预紧力高强锚杆、锚索及钢筋网护顶护帮强化支护,有效控制了顶板离层，并抑制了围岩变形,实现了深井煤巷围岩稳定性控制。

关键词: 深井煤巷, 采掘活动, 力学响应, 围岩变形, 控制技术

中图分类号: 

• TD 322