回采巷道支护问题分析与改进设计研究

崔亮亮

（山西霍宝干河煤矿有限公司， 山西 洪洞 031400）

引言

煤炭作为推动我国经济飞速发展的主要能源之一，近年来的需求量越来越大，煤炭采掘工作量也在逐年增加。与此同时煤矿采掘过程中的瓦斯爆炸、巷道围岩变形、透水等事故时有发生，严重制约了煤炭开采的效率，尤其是巷道围岩变形，现已引起了煤炭企业的广泛关注[1-3]。巷道支护作为控制围岩变形的重要措施，其设计工作不仅涉及工程力学、岩土力学等理论知识，还要考虑巷道周围的实际地质条件，必须做到理论与实际的有效结合[4-5]。锚杆支护作为一种有效的主动巷道支护方式，已在强化巷道围岩和提高围岩稳定性方面表现出了较好的应用效果，并且具有支护成本低、巷道断面利用率高、维护简单等优点[6]。因此针对某煤矿现有支护过程中存在的问题，开展支护方式的改进设计工作，对于提高企业采煤的安全性和效益具有重要的意义。

1 巷道概况及存在的问题

煤矿工作面处于丘陵地带，煤层呈现单斜结构，倾角较小，地质条件简单，属于低瓦斯矿井范畴。工作面煤层的赋存条件较为稳定，煤层厚度分布于2.5～5.5 m 之间，平均的煤层厚度为4.5 m，煤层的普氏系数为0.7～1.6，煤的密度为1.4 t/m3。煤层顶部不涉及伪顶，直接顶的地质组成主要是泥岩和砂质泥岩，厚度为1.1～13.5 m，平均厚度为7.5 m，普氏系数为2～4；直接顶之上主要是细砂岩，平均厚度为1.1 m，普氏系数为1～3；再往上是厚度为2.7～28 m 的黏土层，平均厚度为17.16 m，普氏系数为3～6；……