留小煤柱回采巷道支护效果分析

焦明明

(晋能控股装备制造集团 寺河煤矿, 山西 晋城 048000)

锚杆支护是保证巷道围岩稳定性的有效方法之一，锚杆支护不但可以提高支护岩体的自身强度和稳定性，而且可以有效控制巷道围岩变形[1-2].研究人员对锚杆与围岩之间的相互作用机理进行了广泛研究，取得了大量的成果。但是由于煤矿地质条件的复杂性，各种支护理论不能在所有矿区取得良好效果。尤其对于留设小煤柱的回采巷道与大煤柱支护方案会有显著不同，小煤柱受到工作面回采的影响严重，裂隙会更加发育，选择正确的支护参数对于保证工作面安全回采至关重要[3-5].

1 工程概况

某矿设计能力为1 500万t/a，服务年限为140年。3-5#煤层为主采煤层，设置一盘区和二盘区两个生产盘区。3-5#煤层厚度为8.36～29.21 m，平均17.52 m；倾角为2°～6°，平均3°.8204综放工作面布置在二盘区，工作面长230.5 m，走向长度1 100 m，采用三巷布置，其中5206巷为主运输巷，5204巷为辅助运输巷，巷道之间保护煤柱为6 m小煤柱，巷道设计断面为矩形，巷道掘进宽度5.2 m、净宽5 m，掘进高度3.6 m、净高3.3 m，沿煤层底板掘进，顶煤11.4 m，为全煤巷。巷道布置示意图见图1.

图1 8204工作面巷道布置示意图

2 巷道支护方案

根据传统支护理论对8204工作面回采巷道进行了支护设计。巷道整体采用锚杆+锚索+W钢带+锚索组合钢梁+金属网联合支护，支护设计见图2.巷道顶板采用d22 mm，长2 500 mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，间排距800 mm×800 mm，两端锚杆与水平面夹角75°，其余垂直顶板打设，每排锚杆下方增加W钢带，排距800 mm；顶锚索采用d22 mm，长8 300 mm，垂直顶……