综放开采工作面回采巷道超前支护参数优化

程如春

（山西焦煤西山煤电晋兴能源公司斜沟煤矿，山西 兴县 033699）

引言

随着煤炭资源的大规模开采利用，东部及中部地区浅层煤炭资源基本回采殆尽，已进入深部开采，西部煤炭采深逐年增加[1]。随着深度增加，煤炭开采受到地质条件、地应力及矿压显现等不利因素的影响更为明显，采场及巷道顶板控制难度不断增加[2-3]。为此，众多研究学者对矿井回采巷道顶板控制展开研究，但是多集中在围岩支护方式，对回采巷道超前支护优化方面研究较少[4]。现阶段矿井回采巷道支护多采用单体支柱、工字钢组成的迈步抬棚，也存在支护强度低及支护材料消耗量大等问题[5]。为此，本文以山西某矿3701综放工作面为研究对象，对回采巷道支护参数进行优化。

1 工程概况

3701综放工作面回采的7号煤层埋深平均在460 m，采面设计走向推进距离1 205 m、倾向斜长156 m，回采的煤层厚度5.5 m，赋存稳定，倾角6°，采放比为1∶1。7号煤层直接顶为细砂岩，厚度10.5 m、硬度7；老顶为中砂岩，厚度11.3 m、硬度8；直接底为砂质泥岩、泥岩互层，厚度3.5 m、硬度3.5。

3701综放工作面回采巷道支护超前支护范围为采面前方20 m，采用单体、铰接梁按照“一梁三柱”支护，同时使用半圆木及工字钢对超前支护体系进行补强加固，在每根铰接钢梁上布置2根半圆木（长度3.0 m），以提高顶板支护效果。

2 回采巷道超前支护存在问题

1）受到3701综放工作面采高大、回采动压影响范围大及动压显现明显等因素影响，回采巷道围岩变形量相对较大，超前支护体系整体受力较大，部分铰接梁由于错动而失去对顶板的承载作用。……