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摘要
蒙陕矿区矿井多采用留宽煤柱双巷掘进工艺，造成工作面沿空巷道受多次采掘扰动，受采空区顶板、煤柱尺寸等影响，回采巷道围岩应力演化过程中出现多次集中现象，甚至诱发冲击显现，严重制约了工作面的安全高效生产。以蒙陕矿区葫芦素煤矿21103工作面为例，通过对沿空巷道冲击显现特征分析，采用数值模拟对巷道形成之后在上区段21102工作面回采时、回采后及本工作面回采时的3次高强度开采扰动进行分析，研究了沿空巷道围岩应力的演化过程；利用现场微震监测和采动应力监测，对煤柱内应力变化情况和开采扰动下的围岩活动特征进行了研究；提出了基于厚硬顶板、宽煤柱条件下沿空巷道冲击地压防治技术方案。研究结果表明：(1)在上区段工作面及本工作面回采扰动下，宽煤柱内应力逐次升高，形成应力集中，具有较高的静载荷水平；(2)采空区上覆顶板弯曲下沉、滞后垮冒等对沿空巷道带来强烈扰动，造成沿空巷道冲击危险性急剧增加；(3)煤柱内布置的联络巷加剧了巷道围岩形成的高应力集中，在顶板断裂等强动载作用下，易达到冲击载荷并诱发冲击；(4)采取厚硬顶板“钻-切-压”措施能够降低顶板带来的集中静载并弱化其动载作用，对煤柱内高应力区实施大直径钻孔降低高应力区的应力集中程度。通过防冲方案的实施，现场工程显示沿空巷道围岩应力增加值得到控制，易诱发冲击的大能量事件大幅减少，为指导多次扰动条件下的宽煤柱沿空巷道冲击地压防治提供借鉴。
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单位中天合创能源有限责任公司; 天地科技股份有限公司
