運(yùn)輸順槽支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬及現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)分析

張正東

（壽陽段王集團(tuán)友眾煤業(yè)有限公司，山西 壽陽 045499）

引言

運(yùn)輸順槽在綜采工作面推進(jìn)即開采擾動的情況下必然會發(fā)生變形破壞，通常情況下對運(yùn)輸順槽的支護(hù)設(shè)計(jì)要求滿足開采需要，完成綜采工作面的推進(jìn)任務(wù)即可。但當(dāng)支護(hù)設(shè)計(jì)不能達(dá)到生產(chǎn)要求時，運(yùn)輸順槽的破壞變形量極為嚴(yán)重，會影響到帶式輸送機(jī)正常的煤炭資源運(yùn)輸，以及巷道、綜采工作面的通風(fēng)安全，因此對此類運(yùn)輸順槽進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可極大地提高煤礦企業(yè)的安全、高效生產(chǎn)。

1 3109 工作面概況

某礦在開采3109 工作面，煤層平均厚度3.8 m，埋深620 m，煤體容重1.43 t/m3，普氏系數(shù)2～3。該煤層地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，頂?shù)装鍘r性中等穩(wěn)定，具體參數(shù)見表1。伴隨著工作面的正常推進(jìn)發(fā)現(xiàn)該運(yùn)輸順槽的巷道變形量越來越嚴(yán)重，經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)，最嚴(yán)重的地方巷道僅剩4.6 m 寬，嚴(yán)重威脅到綜采工作面的生產(chǎn)開采過程，對運(yùn)輸順槽進(jìn)行臨時支護(hù)設(shè)計(jì)，通過木垛以及工字鋼簡單支護(hù)后效果并不理想，因此決定對該巷道進(jìn)行支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

表1 煤層頂?shù)装鍘r性

該3109 工作面回采巷道為矩形巷道，其寬×高尺寸設(shè)計(jì)為3 200 mm×5 000 mm，支護(hù)方式為錨桿錨索支護(hù)。優(yōu)化設(shè)計(jì)之前巷道頂部6 根錨桿均為垂直布設(shè)，間距900 mm，錨桿長度設(shè)計(jì)為1 200 mm；錨索長度5 800 mm，布設(shè)數(shù)量2 根，間距1 800 mm。兩幫錨桿均為水平布設(shè)，間距900 mm，各布設(shè)4 根。先根據(jù)錨桿錨索的布設(shè)情況對其進(jìn)行優(yōu)化處理。

2 圍巖破壞原因分析

1）根據(jù)頂?shù)装鍘r性進(jìn)行判斷，可以看出3109 工作面巖性普遍松軟，普氏系數(shù)較低，頂板較為破碎，在開采過程中經(jīng)常會發(fā)生頂板的自然垮落，煤壁片幫情況也較為嚴(yán)重。……