上行开采巷道稳定性优化：综合不稳定性指数与位置决策

上行开采上部巷道位置优化及控制是一项重要的矿井开采技术研究，由刘飞和张农两位学者在中国科技论文在线上发表的首发论文中进行了深入探讨。他们针对上覆煤层回采巷道的稳定性问题，特别关注了层间距和水平错距对巷道围岩的影响。通过三维有限元分析软件FLAC3D，他们提出了巷道综合不稳定性指数的概念，这个指数反映了巷道在不同深度下的应力、变形情况及其可能产生的区域危害。 研究表明，巷道综合不稳定性指数越高，意味着围岩的稳定性越差，对巷道支撑的需求也越大。因此，他们建议对指数较大的区域采取分区加强支护的措施，确保开采过程中的安全。具体来说，当上覆煤层位于保护层开采后形成的平衡岩层上方时，他们发现减小层间距能够提高上行开采的卸压效果。这表明合理的巷道设计对减缓采动压力至关重要。 在考虑采动的时空影响方面，他们强调了上覆煤层回采巷道掘进时机的选择，应该在下位煤层相邻工作面的采动影响稳定之后进行。例如，在朱集煤矿的实际应用中，他们建议将13煤首采面的回采巷道位置设置在相对下位煤层首采面下方15米处，以此来避免过早引发潜在的矿压问题。 此外，论文还着重指出，除了回采巷道本身的设计，对巷道非回采侧的控制同样不容忽视。在整个掘进过程中，通过对非回采侧的加固，可以有效减缓矿压显现，确保巷道的稳定和人员安全。 这篇论文不仅提供了一种理论上的巷道位置优化方法，还为实际矿井开采操作提供了宝贵的指导，特别是在复杂地质条件下如何通过综合不稳定性指数评估和管理上行开采的风险。这对于提升我国煤矿开采的科学性和安全性具有重要意义。