王 卓

(山西潞安集团常村煤矿)

随着掘进技术的快速发展及设备逐渐大型化的趋势，煤矿井下巷道也朝着大断面的方向发展［1-3］，一些回采巷道跨度由炮掘工艺时期的2.5～3 m发展到现在综掘工艺的3.5～5.5 m，充分满足了运输行人的需要［4］。但由于地应力和高水平应力的作用，本容易发生严重挤压和剪切破坏的顶板，当巷道跨度较大时，维护难度更大［5-6］。以常村煤矿2105工作面胶带运输顺槽为例，进行了高水平应力下大跨度回采巷道支护技术的研究。

1 巷道地质概况

常林煤矿2105工作面胶带运输顺槽位于3#煤层，3#煤层位于山西组的中、下部，为全井田可采。巷道掘进50 m范围内无大的地质构造，经实测，可解吸瓦斯含量为4.31 m3/t，煤(矿)尘具有爆炸性，不易自燃，无热害威胁。

地应力测试结果显示，最大水平主应力13.19 MPa，最小水平主应力为 6.85 MPa，垂直主应力为8.63 MPa，总体上属于中等应力区域，水平应力占优势且量值相对较高，为较典型的构造应力场。巷道掘进方向与最大水平主应力方向夹角较大，受水平应力影响较大。

2105胶带运输顺槽全长2410.62 m(其中机头段135.12 m，正巷2271.7 m)，巷道净宽 5.5 m，净高3.4 m，净断面 18.7 m2。3#煤平均厚度 5.98 m，巷道沿底板掘进，留2.5 m的顶煤。

2 巷道围岩变形破坏数值模拟

在进行巷道支护设计之前，首先采用数值模拟的方法对巷道围岩变形破坏情况进行了研究。采用有限差分FLAC3D数值模拟软件，各岩层刚度及强度参照实验室测定结果。由于岩体存在众多节理裂隙，有明显的非连续性，其强度应低于实验室测定值，因此模型物理参数取值应进行适当折减［7］，模拟结果如图1所示。……