随着我国经济的快速发展,煤炭资源的消耗量日益增加,开采条件较好的煤炭资源已逐渐枯竭。与此同时,在近相当长的一段时间内,煤炭仍是影响我国经济社会发生的重要支柱,从而需要对一些赋存条件较差的煤层进行开采。此时,近距离煤层联合开采已成为近距离煤炭开采的必然趋势。由于近距离煤层层间距较小,上煤层开采必然会对下煤层巷道造成一定程度的扰动,破坏其原有的整体性和稳定性,造成资源浪费,影响下煤层的正常开采,降低了煤炭的采出率。为确保近距离煤层安全高效地进行回采,开展近距离煤层上下回采巷道围岩变形规律,合理的安全错距及其围岩控制技术具有重要意义。本文以陕西渭南某煤矿为工程背景,通过理论分析、建立力学模型和工程应用相结合的方法,对层间距为6m的近距离煤层帮部变形进行研究,得出结论如下:(1)基于弹性理论,建立了近距离上下煤层回采巷道煤帮在支承压力作用下的力学计算模型,通过分析巷道帮部任一单元岩体的应力应变分量,确定了在支承压力作用下的应力应变解析解。基于峰值支承压力作用下煤帮弹塑性界面上岩体的“柱条模型”,确定该界面上发生最大水平拉应变的单元煤体位于距离底板0.65倍巷道高度处,建立了煤帮极限平衡区及其破裂区宽度的理论计算公式。结果表明,煤帮极限平衡区宽度随巷道埋深增加而增加,但随煤体弹性模量及其极限拉应变的增加却快速减小。(2)基于“护顶先护帮”的支护理念,在研究近距离煤层巷道煤帮极限平衡区及其破碎区宽度的基础上,考虑煤帮破裂对巷道顶板变形的影响,利用岩石力学的普氏平衡拱理论确定了顶板有效跨度;构建了煤柱支承压力作用下近距离煤层巷道底板的塑性破坏带力学模型,分析了底板在支承压力作用下的最大破坏深度。(3)利用土力学理论的应力扩散原理,建立了内错式条件下上煤层巷道煤柱支承压力下的应力扩散分析模型。在计算下煤层回采巷道帮部极限平衡区范围的基础上,基于下煤层巷道布置在上煤层煤柱应力降低区域这一原则,确定了近距离煤层上下巷道在水平向的安全错距。结果表明:安全错距与下煤层极限平衡区宽度、应力扩散角和煤层间距有关。(4)基于巷道煤帮岩体的弹塑性分析及其碎胀特性,分析了近距离煤层上下巷道开挖后帮部表面变形量大小,确定了上下煤层巷道帮部煤体在顶板支承压力作用下变形破坏后向巷道内侧的位移量,为合理确定近距离煤层上下巷道开挖过程中帮部岩体的预留变形量提供了理论依据。(5)以陕西渭南某煤矿近距离煤层为工程背景,利用上述研究成果计算了该煤矿近距离煤层上下内错式巷道的煤帮极限平衡区宽度、破裂区宽度、顶底板的变形破坏范围及其帮部位移量;基于上煤层巷道煤柱支承压力下的扩散分析模型确定了上下巷道的水平向安全错距。在此基础上,对上下巷道围岩的锚杆支护参数进行了合理优化,取得了较好的支护效果。结果表明,上述研究成果能够较好地进行近距离煤层巷道变形规律的预测分析。