马堡煤业锚杆支护参数优化研究

张岩雄，宋云龙，闫循强，迟羽淳

(1.山西马堡煤业有限公司，山西 长治 046300； 2.煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺 113122；3.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁 抚顺 113122)

随着国家经济发展，能源需求加大，煤矿开采深度逐年递加，巷道围岩支护成为急需解决的难题[1]。锚杆支护设计作为一种有效的巷道支护方式，也代表了煤矿巷道支护的发展方向，取得了较好的效果[2-3]。锚杆支护参数的选择有利于充分展现锚杆支护的优势，能确保巷道安全[4]。如果支持形式和参数不合理，将导致2个结果：①支护过剩，不仅浪费支护材料，而且影响掘进速度，回采期间因支护强度过大，巷道顶板不易垮落，造成安全隐患；②不能有效控制围岩变形，不能满足巷道的安全使用。

为解决以上问题，本文通过动态锚杆支护设计[5]，采用数值模拟、理论计算，优化矿井锚杆长度、锚杆密度支护参数，并将设计参数应用于现场，配合矿压监测，保证了巷道安全，能够为本煤层支护参数选择提供参考。

1 工程概况

山西马堡煤业有限公司隶属于山西省煤销集团长治分公司，现开采8号、15号煤层。8号煤层3个采区，15号煤共有4个采区，2层煤同时开采。15号煤层伪顶为砂质泥岩，平均厚度0.20 m；直接顶为粉砂质泥岩，平均厚度3.65 m；基本顶为细砂岩，平均厚度5.65 m，粉砂质泥岩抗拉强度1.0 MPa，抗压强度15.7 MPa；砂质泥岩抗拉强度2.3 MPa，抗压强度46.8 MPa。15205回风巷位于15号煤二采区，沿15号煤层顶板掘进。与巷道相邻的15203工作面采空区尚处于稳定过程中。井下巷道顶板整体情况较好，两帮矿压显现较大，出现一定的围岩变形。……