01-采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术-煤矿开采2017年第6期
煤矿开采中巷道变形的影响因素作用分析
煤矿开采中巷道变形的影响因素作用分析发布时间：2022-10-24T02:39:45.803Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：刘浩[导读] 煤矿巷道一般是在工程性质相对较差的沉积岩系中构筑相对稳定的地下通道，往往在采动应力作用下出现大变形，严重制约了煤矿安全生产。
山东泰山能源有限责任公司协庄煤矿巷修工区山东新泰 271200摘要：井下巷道围岩在巷道掘进过程中的稳定性直接决定了井下巷道掘进效率和安全性，随着煤矿综采作业深度的不断加大，大深度巷道掘进作业过程中所面临的矿压波动和应力集中问题突出，特别是在围岩强度低、破碎明显的区域，围岩变形严重，给井下综采作业安全带来了严重的隐患。
在弱胶结软岩巷道掘进的过程中，围岩的层理结构及侧压力系数对巷道的变形具有直接的影响，针对变形的影响因素进行模拟仿真分析，从而针对性的进行巷道支护，减小巷道的变形。
关键词：煤矿开采；巷道变形；影响因素；有效措施中图分类号：TD82 文献标识码：A引言煤矿巷道一般是在工程性质相对较差的沉积岩系中构筑相对稳定的地下通道，往往在采动应力作用下出现大变形，严重制约了煤矿安全生产。
回采巷道作为采区的重要组成成分，担负着运输、回风及通行的重要作用。
然而，开采中回采巷道受到“三高一扰动”等影响易产生冲击地压、大变形等非线性动力学灾害。
高强开采中巷道断面随着采煤机、掘锚机、液压支架等机械尺寸的不断增大，特别是大断面开切眼二次掘进过程中先掘部分变形剧烈、回采过程中端头支护处易产生底鼓、炸帮等。
加剧了巷道的矿压显现，回采巷道的围岩控制问题一直是阻碍我国煤炭工业可持续发展的因素之一。
1 围岩变形机理通过对井下地质状况的勘探，导致深井高应力软围岩破坏的原因主要是复杂的变形力机制引起的，第一种是由于高地应力导致的变形，其变形的机制是应力扩容型（IIABCD）。
第二种是油液围岩软弱、强度低导致的，其变形机制为结构变形（IIIBC）。
第三者是大断面效应引起的，其变形机制为结构变形（IIIE），在三种变形机制的作用下，导致了深井高应力软围岩在工作过程中发生负复合型变形。
采场围岩变形与破坏监测技术研究进展及展望
未来研究方向
本次演示的研究为采动空间围岩应力监测技术的发展和应用提供了有益的参 考。在未来的研究中，可以从以下几个方面进行深入探讨：
1、完善监测设备的性能和稳定性，提高监测结果的准确性和可靠性；
2、结合先进的人工智能和机器学习技术，实现对围岩应力变化趋势的预测 和分析；
3、开展跨学科合作，综合研究采动空间围岩应力监测技术在实际工程中的 应用；
3、岩石力学参数：岩石力学参数包括弹性模量、泊松比和内聚力等。这些 参数对覆岩变形破坏规律有重要影响。当这些参数发生变化时，覆岩的位移场、 应力场和塑性区分布情况也会发生变化。
4、开挖步长：开挖步长是指每次开挖的距离。开挖步长过小会导致计算效 率低下，过大则会导致计算结果失真。因此，选择合适的开挖步长是敏感性分析 的重要问题。
三、展望未来的研究方向
随着采矿工程的不断发展，对围岩变形与破坏的监测技术也提出了更高的要 求。未来，需要进一步加强以下几个方面的研究：
1、加强对复杂地质条件的深入研究：不同地质条件下的围岩变形与破坏规 律是不同的，因此需要加强对复杂地质条件的深入研究，以便更好地预测和防止 围岩的变形与破坏。
2、开发更高效的监测技术：目前使用的监测技术还存在一些局限性，如信 号干扰、数据传输速度慢等问题。因此，需要开发更高效的监测技术，以提高监 测的准确性空间围岩应力监测技术进行了深入研究，详细介绍了一种 新型的监测方法及其应用。该方法基于应力释放原理，通过监测围岩应力的变化， 实现了对采动过程中围岩稳定性的有效评估。本次演示的研究结果表明，该监测 技术能够实时、准确地反映采动空间围岩应力的变化情况，为采取相应的防灾减 灾措施提供了科学依据。
研究方法
本次演示提出了一种基于应力释放原理的采动空间围岩应力监测技术。首先， 在采煤工作面布置监测设备，包括压力传感器、数据采集器和传输装置等。然后， 通过数据采集器实时采集压力传感器的信号，并对数据进行处理和分析。同时， 结合矿井实际工况，对监测设备的安装和标定方法进行研究，确保监测结果的准 确性和可靠性。
注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用
注浆加固技术在沿空掘巷小煤柱的研究与应用摘要：近年来,我国对煤矿的需求不断增加,煤矿开采越来越多.为提高煤炭资源回收率,部分煤矿使用沿空掘巷小煤柱布置工作面,但小煤柱在工作面回采过程中受到顶板来压和巷帮压力作用,小煤柱变形越来越严重,不利于工作面正常安全生产,因此本文首先分析固化支护原则,其次探讨沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术,最后就注浆加固支护效果检验进行研究,以供参考.关键词：沿空掘巷;窄煤柱;注浆加固引言沿空掘巷的巷道受到采动以及支撑压力等因素的影响，其围岩的裂隙发育、部分区域松散破碎、矿压表现突出，使得采空区的煤柱经常发生片帮，有时还会导致底板变形量大等现象，这些现象对回采过程中的安全性有极大的影响，并且使得维修巷道的成本增加，沿空掘巷中，小煤柱的稳定性对整个巷道的稳定性具有直接影响，本文采用注浆的方法对其进行加固，可以有效解决这一过程中巷道围岩发生变形或者破坏的难题。
1固化支护原则(1)保证巷道加固后保持巷道稳定，并使巷道的变形量确保在设计允许范围内，从支护方案及支护机理上，要着眼于喷浆封闭软弱岩煤体锚杆锚注联合支护，以提高围岩自身承载能力，实现强韧性封层、稳压注浆胶结主动支护、保证支护结构稳定的原则。
(2)要充分考虑到受强膨胀围岩来压快、变形量大和破碎极其严重的特点，采用支护重点在于对弱结构岩层和极软弱煤层造成巷道顶板两帮破坏的严重地段，进行放顶和扩帮，进行补锚补喷进行注浆固结围岩。
(3)施工过程中严格把控施工技术与安全生产的相互衔接、相互协调和相互促进，以安全为先，技术把关，达到巷道施工安全，后期巷道支护稳定、使用寿命增长、服务于矿井安全生产的原则。
2沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术2.1监测煤柱内部的应力注浆效果检验是通过围岩应力计来比较确定的，在煤柱上打孔分别测量已注浆和未注浆的煤柱内应力变化。
可以得出已注浆的煤柱孔内应力大于未注浆的煤柱，这一结果表明进行注浆加固可以连接破碎的煤岩，使其称为整体，增强其强度和承载力，同时也提高了其稳定性，更好的对围岩进行了控制。
回采巷道变形破坏机理及其支护方法
回采巷道变形破坏机理及其支护方法摘要煤矿回采巷道的变形破坏将会严重影响采煤效率，阻碍设备运输和通风，增加企业的经济负担和安全瓶颈。
本文总结了煤矿回采巷道变形破坏的直观表象，并深入分析了巷道变形的发生机理，在此基础上探讨了加强巷道支护的方法。
关键词煤矿；回采巷道；变形；支护在煤矿回采工作面推进的过程中，受采动影响回采巷道容易发生各种变形。
回采巷道的变形破坏将会严重影响采煤效率，造成工作面半停产或停产，阻碍设备运输和通风，增加企业的经济负担，并且给井下工作人员的生命安全造成严重影响。
深入分析煤矿回采巷道变形破坏的特点以及破坏机理，探讨加强巷道支护的方法，可以为煤矿安全生产提供保障。
1 煤矿回采巷道变形破坏特点分析煤矿回采巷道发生变形破坏，最直观的表象为：巷道断面的形状发生改变，断面面积减小；支架在压力作用下产生很不规则的变形，或者直接折断，形成爬行巷道；压蹦U型钢支架卡子螺栓；支架顶梁被压弯折断，高压力将棚腿挤进巷道围岩，或者挤入底板内，出现底鼓现象。
这些情况的出现将会严重影响矿井机电设备以及煤炭的正常运输，加大了通风阻力，增加了瓦斯积聚的危险，导致工作面的推进难以进行，容易造成工作面停产。
另外，一旦回采巷道出现变形破坏后，为了维持生产，需要对巷道进行扩帮处理、卧底翻修，并需要将因此而产生的渣物清理后运出，这无疑会花费大量的人力财力和物力，并会大大增加工作面停产时间。
大大降低了劳动生产率，增加了吨煤成本，并增加了威胁矿工人身安全的危险因素。
煤矿回采巷道的变形破坏通常具有如下特点。
对于单一煤层，如果回采巷道将煤层的顶底板作为自身的顶和底，即所谓的一次采全高，并且煤层顶底板比较坚固的情况下，此时的回采巷道一般能长时间保持稳定不发生大的变形破坏，在煤矿开采过程中不需要专门对其再加固和再翻修。
但对于位于复杂地质条件附近的回采巷道，需要经常对这些巷道进行加强支护，不断维修，这类回采巷道往往需要花费较大的精力去维护。
巷道变形破坏的因素及控制方法
0
前言
在地下采煤过程中必然要开挖许多空硐及移动
1
影响巷道变形破坏的主要因素
围岩性质及其构造特征
1 1 自然因素 1 11 ( 1) 围岩性质。围岩性质对巷道变形与破坏有 决定性影响 , 如存在软弱岩石或膨胀性岩石, 对巷道 变形和破坏的性质及其剧烈程度有重要影响; ( 2) 围岩构造特征。巷道的变形和破坏除与围 岩性质有关外 , 与围岩构造特征和岩体本身破坏状 态有密切关系, 其中影响最大和最普遍的是层理和 动力拖动排水运行。节 省了设备和器 材的购置费 用 , 减少了工程量和工程施工费用, 与原方案相比可 减少工程造价 60 余万元。在使用运 行上, 系统简 捷、 操作方便、 故障率低 , 更为安全可靠, 并且节省了 大量的运行电量和维修费用, 年可节省运行成本 10 万元以上。并且由于采用无动力运行, 使吸水过程 的系统振动大大减弱 , 沉积的废浆可以较为稳定地 沉放在清水之下, 可有效地防止废浆外溢 , 对农田环 境起到了很好的保 护作用。该套 系统自 2006 年 8 月份运行以来, 体现出了良好的运行效果 , 获得了较 好的经济效益和环境效应。
Abstract: Under the coal- mines, all types of laneways rewarded different funct ions act related effects. In ex cavating coal, the laneways will be distorted and damaged. By analyzing the causes we can find out reasonable control methods to protect the laneways. Key words: distortion and damage; funct ion; control methods
小保当煤矿强动压巷道破坏机理与围岩控制研究
小保当煤矿强动压巷道破坏机理与围岩控制研究摘要：强动压条件影响下沿空巷道围岩稳定性控制问题一直是制约煤矿高产高效的难题，本文结合小保当煤矿现场工程地质条件，运用理论分析、数值计算以及现场矿压数据观测相结合的方法，对强动压巷道围岩破坏机理及控制技术展开研究。
结果表明：（1）通过分析巷道强动压显现以及变形破坏特征，认为煤柱帮出现大变形主要由于经历了两次采动压力影响，顶板破断结构产生破坏叠加效应，顶板来压剧烈，从而导致帮部煤体性质差，以及支护结构锚固生根点未处于稳定煤体；（2）数值模拟结果表明：两次采动过程中巷道受非对称性压力作用，两次动压影响条件下工作面在走向方向上基本顶的破断引起超前段矿压显现剧烈，由于回风巷与工作面相邻，形成较为明显的偏向于煤柱一侧的应力分布特征；（3）提出了强动压条件下煤柱帮大位移限制补强控制技术以及竖向桁架锚索强化技术，通过煤帮深部稳定围岩的小变形控制巷道外部的大变形，解决强动压条件下大变形沿空巷道帮部变形；（4）提出了巷道补强支护方案，将方案应用于现场实践后，煤柱帮侧变形破坏得到有效控制，未再出现整体倾斜性变形，巷道断面满足工作面推进要求，工程实践取得了成功。
关键词：强动压显现；破坏机理；采动应力；支护结构；围岩控制中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：Research on failure mechanism and surrounding rock control of strong dynamic pressure roadway in Xiaobaodang coal mineCHEN Zhen1, LI Pan1, SI Jianfeng1(1.Shaanxi Xiaobaodang Mining Co., Ltd., Yulin 719000, China)Abstract:The surrounding rock stability control of gob side entry under the influence of strong dynamic pressure has always been a problem restricting the high yield and high efficiency of coal mine. Combined with the engineering geological conditions of xiaobaodang coal mine, this paper studies thesurrounding rock failure mechanism and control technology of strong dynamic pressure roadway by using the methods of theoretical analysis, numerical simulation and field measurement. The results show that: (1) through theanalysis of strong dynamic pressure behavior and deformation and failure characteristics of roadway, it is considered that the large deformation of coal pillar is mainly due to the influence of twice mining pressure, the damage superposition effect of roof fracture structure, and the severe roof pressure, which leads to the poor quality of coal body in the wall, and the anchor rooting point of support structure is not in the stable coal body; (2) The numerical simulation results show that: in the process of two mining, the roadway is under the action of asymmetric pressure, and the strike of the working face isbasically broken during two mining, which controls the mine pressure behavior in the super front section, and the roadway is close to the working face, showing obvious stress distribution characteristics of the side of the coal pillar; (3) The large displacement limit Reinforcement Control Technology of coal pillarside under strong dynamic pressure and the vertical truss anchor cable reinforcement technology are proposed. The large deformation outside the roadway is controlled by the small deformation of the deep stable surrounding rock ofthe coal side, and the deformation of the gob side roadway with largedeformation under strong dynamic pressure is solved; (4) The roadwayreinforcement support scheme is put forward. After the scheme is applied to the field practice, the roadway deformation is obviously controlled, and the overall inclined deformation does not appear again. The roadway section meets the requirements of working face advancement, and the engineering practice is successful.Key words:Strong dynamic pressure behavior;Failure mechanism；Mining stress; Supporting structure；Surrounding rock control1 引言我国煤矿每年井工开采需要大量的巷道为工作面服务，其中百分之七十以上是动压巷道[1]。
浅谈煤矿回采巷道变形破坏机理及其加强支护
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２ 回采 巷 道 变 形破 坏 的 机 理
收 稿 日期 ： ０ ６—０ ２ ２０ ６— ２
作者 简 介 ：张 玉 生 （ ９ ４一） 男 ， 南 鲁 山 人 ， 理 工 程 师 ，９ ７年 １６ ， 河 助 １８
次采 全高 、 见顶 见 底 、 底 板 岩 性 坚 硬 、 层 稳 定 的 顶 煤
（） ２ 塑性 区域半 径 和 周 边位 移 值 随巷 道 的支 架 阻 力的增 大呈 负指 数 函数 关 系 ， 是 巷 道 在 得 到 加 这 强 支护 后 ， 围岩 变形 明 显减 少 的原 因 。 （） ３ 在塑 性 区域半 径 和周 边 位 移 值 与 巷 道 支护
２ １ 回采 巷道 围岩 变 形规 律 的理 论研 究 ．
井 下 巷 道 开 掘后 ， 果 围岩 应 力 小于 围 岩 的 屈 如
服极 限 ， 围岩 仍 处 于 弹 性 状 态 。 在 此状 态 下巷 道 则
无需支 护 就处 于稳 定状 态 。若 围 岩应力 超 过 围岩 的
屈服极 限 ， பைடு நூலகம்岩 就 呈现 塑性 状 态 ， 于 塑性 状 态 的围 处
１ １ 回 采巷道变 形破坏 现 象 ．
越 严重 。运用 极 限平衡 理 论计 算得 出 以下 结 论 。
（） １ 在巷 道支护 阻力一定 的情 况下 ， 巷道 塑性 区
半 径和周边位 移随 围岩 的 内摩 擦 角和粘 结力 增 大 ， 即 随同岩强度 的增 高 明显 减 小 。这是 上 分 层巷 道 一 次 采全高 、 见顶见 底 的巷 道 比布 置在 下 分 层 、 体 松 软 煤
对 矿井降 低 吨煤成 本 ， 提高 劳动 生产 率 ， 实现 安 全生
矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)
矿山压力与岩层控制最终复习题(修订版)矿山压力与岩层控制一、小题1、莫尔-库伦理论认为岩石破坏实质是（剪切破坏）2.目前的采空区处理方法主要有（全部垮落法、缓沉法、刀柱法、充填法）。
3.若支柱支设在非顶梁中心位置，此时支柱与顶梁在工作面的布置方式有（正悬臂、倒悬壁）。
4.根据顶板冒落面积来分，一般冒落事故分为（局部冒顶）和（大面积冒顶）5.岩石的弹性变形特征常用（变形模量）和（泊松比）来表示7、采场上覆岩层失稳形式有（结构的变形失稳、结构的滑落失稳）8、老顶初次来压步距（越大）工作面来压越剧烈9、巷道矿压控制方法主要包括（巷道保护巷道支护巷道修护）10、支柱的工作特性（急增阻式微增阻式恒阻式）11、岩石的破坏机理（拉伸破坏剪切破坏）12、根据破断的程度，回采面上覆岩层可分为（冒落带裂隙带、弯曲下沉带）。
13、初撑力：支架架设时，将活柱升起，托住顶梁，利用缩柱工具和锁紧装置使支柱对顶板产生一个动力。
这个最初形成的主动力称为支柱（初撑力）。
14、马克斯韦尔体由（胡克体和牛顿体）串联而成15、（铰接岩块）假说对支架和围岩相互作用做了详细分析1.6、采煤工作面支架的（初承力）应能保证直接顶与老顶之间不离层17、根据围岩压力成因，围岩压力可分为（松动压力变形压力膨胀压力冲击和撞击围岩压力）。
18.根据冲击矿压发生的地点和位置不同，冲击地压可分为（工作面冲击地压）和（巷道冲击地压）19、常用岩石强度理论主要有（莫尔、格里菲斯、摩尔库伦）20、分析目前所用各种矿压控制方法，从对付矿压的原理来看有（泄压、让压、躲压、移压）。
21、软岩使用锚杆支护时，必须（？大家一定要努力把题背好了，争取全部通过）22、对煤冲击倾向性评价主要采用煤的（冲击能量指数Ke、弹性能量指数Wet 、动态破坏时间Dt）。
23、（推跨性事故）是指因水平推力作用使工作面支架大量倾斜而造成的冒顶事故。
1、岩石在三项等拉状态下应力圆2、花岗岩埋深1km r=26kn/m3 0.25 花岗岩在自重作用下，垂直应力与水平应力大小2600kn/m2 ***** kn/m23、工作面顶板的周期来压是由裂隙带岩层周期性失稳。
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巷道支护理论与技术采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术付玉凯1，2，3（1.天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013； 2.煤炭科学研究总院开采研究分院，北京100013；3.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室（煤炭科学研究总院），北京100013）［摘要］以晋城矿区成庄矿5308工作面双巷布置留巷为工程背景，基于现场实测数据，分析了留巷巷道变形破坏特征和影响因素。
采用FLAC 3D数值模拟软件，分别研究了留巷巷道在掘进、临近工作面回采、本工作面回采过程中的围岩应力场分布特征和变形破坏规律。
在此基础上，提出了以浅孔－深孔注浆加固和注浆锚索联合加固方案，并进行了工业性试验。
研究结果表明：留巷巷道受到临近工作面和本工作面双重采动应力的影响后，矿压显现剧烈，巷道维护困难。
采用注浆加固支护后，水泥浆液充填了煤岩体节理、裂隙，同时也使破碎煤岩体成为了胶结体，改善了破碎煤岩体的力学特性；注浆锚索使围岩的承载能力显著增强，有效控制了围岩的不连续变形。
［关键词］采动应力；围岩变形；注浆加固；留巷；数值模拟［中图分类号］TD353.8［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2017）06-0034-06Grouting Ｒeinforcement and Surrounding Ｒock Broken Mechanismof Ｒoadway Subject to Mining-induced StressFU Yu-kai 1，2，3（1.Coal Mining ＆Designing Department ，Tiandi Science ＆Technology Co.，Ltd.，Beijing 100013，China ；2.Mining Institute ，China Coal Ｒesearch Institute ，Beijing 100013，China ；3.Coal Ｒesource High Efficient Mining ＆Clean Utilization State Key Laboratory （China Coal Ｒesearch Institute ），Beijing 100013，China ）Abstract ：It taking double roadways retaining of 5308working face of Chengzhuang coal mine in Jincheng mine district as background ，based on field testing data ，and then the deformation broken characters and influencing factors of retaining roadway were analyzed ，the surrounding rock stress field distribution characters and deformation mechanism in different phases were studied by numerical simulation software FLAC 3D ，which roadway include roadway driving ，adjacent working face mining and self working face mining.Based on it ，then unite reinforcement method with shallow-deep hole grouting and grouting cable were put forward ，and industrial test were pro-ceed.The results showed that the retaining road was influenced by double mining-induced stresses of adjacent working face and self working face mining ，mining pressure was fiercely ，roadway maintain difficulty.Then grouting reinforcement supporting was applied ，joints and fractures of coal and rock mass were filled by cement slurry ，and broken coal and rock mass was formed glued body ，the mechanics characteristics were improved ，the bearing capacity of surrounding rock was improved obviously with grouting cables ，dis-continuity deformation of surrounding rock was controlled effectively.Key words ：mining-induced stress ；surrounding rock deformation ；grouting reinforcement ；roadway retaining ；numerical simulation［收稿日期］2017－07－19［DOI ］10.13532/11－3677/td.2017.06.009［基金项目］国家重点研发计划（SQ2017YFSF060004－05）；国家科技支撑计划课题（2012BAB13B02）；国家自然科学基金资助项目（U1261211）［作者简介］付玉凯（1985－），男，河南安阳人，博士，助理研究员，主要从事巷道矿压理论及支护技术方面的研究。
［引用格式］付玉凯.采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术［J ］．煤矿开采，2017，22（6）：34－39.随着矿井采深的增加，煤层地质赋存条件越来越复杂，煤层瓦斯含量逐渐增大，为了有效治理煤层瓦斯，许多煤矿工作面采用多巷布置方式［1－2］。
这种布置方式的主要优点是不但解决了高瓦斯煤层抽采接替问题，还缩短了工作面的布置时间，本工作面的巷道可以为邻近工作面服务。
但是这种布置方式最大的问题是留巷不仅受到本工作面超前和滞后采动应力的影响，而且还要受到下一个工作面超前采动应力的影响，巷道要服务2个工作面，维护时间长，维护非常困难。
针对采动应力影响下巷道围岩变形破坏规律，国内外学者主要在煤柱变形破坏机理和围岩控制两个方面进行了大量研究，提出了许多研究成果。
在煤柱变形破坏机理和煤柱留设宽度方面：王永43第22卷第6期（总第139期）2017年12月煤矿开采COAL MINING TECHNOLOGYVol.22No.6（Series No.139）December2017革［3］针对晋城矿区大采高工作面，研究了其在回采过程中对留巷围岩应力、围岩变形破坏的影响；王德璋［4］采用现场测试的方法，对留巷巷道围岩变形破坏规律进行了研究，得出了煤柱的合理留设宽度；冯吉成、马念杰等人［5］采用理论分析、数值计算和现场测试等手段，对深部大采高工作面的煤柱尺寸进行了研究，确定了留巷巷道合理煤柱尺寸；郑仰发、鞠文君等［6］采用空心包体三维应变监测方法现场实测了不同煤柱宽度下围岩应力和变形动态变化情况，并确定了煤柱留设的合理尺寸范围。
目前，留巷支护主要有两种方法，一是首先在巷道掘进过程中采用普通支护手段，比如锚杆、锚索支护，然后在本工作面和邻近工作面回采时再进行补强；二是采用一次性强力支护技术［7－8］，即在巷道掘进时采用高强锚杆、高强锚索等支护材料一次性对围岩进行控制，从而实现留巷巷道在整个服务周期内不需要维修和补强，但一次性强力支护技术易造成锚杆、锚索破断、滑脱等失效，不适合大变形动压巷道。
基于晋城成庄煤矿的生产和地质条件，采用数值模拟的方法对留巷巷道的变形破坏特征进行研究，根据巷道变形破坏规律，提出留巷巷道围岩加固方案，对方案进行井下试验，验证控制方案的可行性。
1留巷巷道变形破坏特征及影响因素分析1.1采动应力下围岩变形破坏特征晋城成庄矿工作面巷道通常采用双巷布置方式，5308工作面巷道布置如图1所示。
工作面长度为221m，工作面走向长度2748.1m。
其中53082巷原为相邻5306综放工作面的5216副巷，与5306工作面采空区之间净煤柱为35m，是已经受5306工作面回采动压影响的留巷巷道，目前为本工作面的回风巷。
本工作面在回采时，53082巷要保留下来，从而形成工作面的“Y”型通风。
53082巷与5211巷道之间的煤柱宽度为35m，53082巷与53083巷之间的煤柱也为35m，53082巷沿煤层顶板掘进，5211和53083巷道沿煤层底板掘进，巷道断面均为矩形，其中，53082巷宽4.5m，巷高3.2m，5211巷宽5.5m，巷高3.8m，53083巷宽5.5m，巷高3.8m。
成庄矿主要开采3号煤层，平均厚度6.07m，倾角5ʎ，埋深472m。
3号煤层基本顶为中粒砂岩，浅灰色，中厚层状，成分以石英、长石为主，含泥图15308工作面巷道平面布置示意质条带，分选磨圆一般，岩芯完整，厚度平均为4.8m。
直接顶为砂质泥岩，灰黑色，薄层状，含大量植物化石，岩芯完整，单轴抗压强度为35.9 65.8MPa，厚度平均为2.89m。
基本顶为中粒砂岩，单轴抗压强度为79.9 91.2MPa。
直接底和老底均为砂质泥岩，灰黑色，中厚层状，含植物化石，含砂质较多，岩砂泥互层状，局部夹薄层细砂岩，总厚度平均为5.83m。
3号煤层岩性描述如表1所示。
表15308工作面顶底板岩性序号岩层名称埋深/m层厚/m岩性描述1砂质泥岩458.5012.20灰黑色薄层状，上部含泥质较多，下部含砂质较多。
2中粒砂岩463.30 4.80浅灰色，以石英、长石为主，含泥质条带。
3砂质泥岩466.19 2.89灰黑色，薄层状，含大量植物化石，岩芯完整，不坚硬。
43号煤472.26 6.07黑色，条带状结构，似金属光泽。
5砂质泥岩478.09 5.83灰黑色，含砂质较多，岩砂泥互层状，局部夹薄层细砂岩。
6泥岩480.99 2.90灰黑色，薄层状，风化易碎，局部含钙质结构，见细小方解石脉。
7砂质泥岩494.4013.42灰黑色，中厚层状，含植物化石，风化易碎。
53082巷在掘进期间巷道变形量较小，两帮收敛仅20mm左右，煤柱侧略大；顶板下沉量几乎为0。