采动影响巷道围岩支护参数优化的设计与实践

任建华

（山西新元煤炭有限责任公司，山西 寿阳 045400）

引言

巷道是煤炭生产、运输以及通风的通道，是确保煤炭正常开采的基础[1-2]。井下掘进的巷道中约有70%～80%受到采动影响，从而使得巷道围岩出现较大的变形，给煤炭正常生产带来一定影响[3-4]。因此，众多的研究学者对采动影响巷道围岩控制技术展开研究，并提出增加锚杆、锚索预紧力，注浆，加密锚杆、锚索布置等方式提高围岩稳定性，现场应用取得较为显著的应用成果[5-7]。文章以山西某矿21 采区运输巷为研究对象，针对采动动压影响下围岩变形量过大问题，通过改进支护设计现场取得了较为显著的应用成果。

1 工程概况

21 采区运输巷沿6 号煤，6 号煤厚3.8 m，顶底板以岩性砂质泥岩、粉砂以及泥岩为主。21 采区运输巷设计断面为半圆拱形，在巷道掘进时围岩涌出量较小，一般在0.5 m3/h 以内。前期的物探资料显示，21 采区运输巷掘进期间会揭露4 条落差均在2.5 m 以内的正断层，受断层影响巷道围岩破碎。

21 采区运输巷净宽、净高分别为5.0 m、4.1 m，原采用金属架棚（U36 金属架棚）+喷浆支护方式，具体支护设计见图1。由于受到临近的21605 综采工作面回采影响，导致巷道顶板支护用的金属架棚破坏，部分支架互相嵌入；巷帮支护用的支架向巷道内侧弯曲；巷道底板出现底鼓，最大底鼓量达到1 205 mm。围岩变形给采区运输巷的使用安全造成严重影响。

图1 采区运输巷围岩支护方案（单位：mm）

2 围岩支护参数的优化设计

2.1 围岩支护参数优化设计流程

从围岩变形特征以及位置关系得出，21 采区运输巷出现较大变形的主要原因是受到邻近的21605综采工作面采动动压影响，同时围岩岩性本身强度及承载能力不足等原因导致。……