玉溪煤矿1301 工作面回风顺槽支护设计研究

马 伟

（山西兰花科技创业股份有限公司，山西 晋城 048000）

煤矿生产过程中工作面回风顺槽担负着回风、人员撤离等重要任务，回风顺槽的安全性影响着采区的正常生产[1-3]。在工作面围岩力学性质及完整性较差时，若采用的支护方案不合理，工作面巷道的顶板安全难以得到保证，严重威胁工作面的生产。因此，有必要对软弱围岩条件下的工作面回风顺槽支护设计进行研究，保证工作面巷道的顶板安全[4-5]。

1 工程概况

山西兰花科创玉溪煤矿1301 工作面位于第一盘区内，开采3#煤层。3#煤层属缓倾斜煤层，平均厚度5.85 m，含有多层夹矸。1301 工作面巷道直接顶以砂质泥岩为主，围岩稳定性较差，支护较为困难。工作面巷道布置平面图如图1。

图1 1301 工作面巷道布置平面图

2 巷道围岩基本性质

2.1 巷道围岩物理力学性质试验

在对1301 工作面回风顺槽进行支护设计前，对围岩的基本物理力学特性进行了测试。测试范围是玉溪煤矿1301 工作面3#煤层及顶板（约15 m 范围）、底板（约8 m 范围）的围岩。经现场取样，共获得3#煤及顶底板岩芯近50 m，并运至岩石力学实验室进行试验。将岩芯在切割机上按照试验规范制作成标准岩样，在实验室内通过开展单轴压缩试验和巴西劈裂试验及抗剪强度试验，来确定围岩的基本力学性质。单轴抗拉、抗压、抗剪强度试验共采用岩样94 个，其中抗拉试验32 个，抗压试验26 个，抗剪试验36 个。试验过程中部分岩样的破坏模式如图2，试验结果见表1。

表1 围岩物理力学参数

由图2 和表1 可知，岩样在单轴抗压和巴西劈裂试验中的破坏模式主要为张拉破坏，裂纹沿轴向加载方向发展。……