巷道支护方案的优化及效果评估

刘默儒

（山西西山矿业管理有限公司西坡分公司，山西 太原 030053）

引言

一直以来，综采工作面巷道的支护质量直接决定工作面的生产效率和安全性。近年来，我国煤炭开采面临着开采深度加深、地质条件更加复杂以及安全要求高的挑战，而且随着开采的进行工作面煤层、岩层等条件处于动态变化状态[1]。因此，为了煤矿综采工作面的高效、安全生产，适应煤炭行业更高挑战的发展需求，需根据生产的进行对巷道支护方案进行优化。

1 1203工作面工程概况

本文所研究矿井为斜井，其中主、副斜井的倾角为25°，主、副斜井的井筒长度均为724 m，着重对其2号煤层所属的1203工作面（见表1）进行研究。2号煤层的厚度为1.55~3.4 m，平均煤层厚度为2.19 m，煤层的普氏硬度为3。

表1 1203工作面顶底板情况

经探测，1203工作面瓦斯的相对涌出量为1.02 m3/t，绝对涌出量为2.28 m3/min，而且该矿井属于低瓦斯矿井。经对当前支护方案下1203工作面巷道的围岩应力测定可知，巷道内水平应力是垂直应力的2倍左右，且水平应力为东西方向。结合当前巷道现场情况，可断定水平应力是导致巷道岩层被破坏的主要原因。

目前，1203工作面巷道的支护方案为简单的锚杆支护，其对应的巷道问题如下：巷道岩层、煤层被严重风化；巷道顶板出现严重的失稳现象[2]。

为保证1203工作面巷道的安全、高效生产采用注浆锚索、高预紧力锚杆锚索以及两帮锚索的新型支护方案。

2 巷道支护方案的优化及数值模拟

2.1 锚杆支护参数的确定

顶板锚杆支护：选用左旋螺纹钢高强锚杆，该锚杆的直径为20 mm，长度为2 000 mm，锚杆间距为9 500 mm，锚杆排间距为9 500 mm，并采用加长树脂对其进行锚固。……