张之慧

（阳泉煤业（集团）有限责任公司一矿， 山西 阳泉 045008）

引言

坚硬厚灰岩层巷道顶帮协调优化支护技术，是巷道支护的研究内容之一[1-2]。坚硬厚灰岩巷道支护常常出现“重顶板、轻两帮”的支护现象，尤其当巷道构造应力和垂直应力差值较大，构造应力占据主要优势时，巷道可能出现顶板支护过度、两帮支护较弱的不合理情况，造成巷道两帮变形破坏，诱发失稳隐患[3-4]。支护设计是巷道锚杆支护中的一项关键技术，支护强度过大时，会造成支护材料浪费和掘进速度降低；支护强度不足或顶帮不协调时，围岩发生变形失稳破坏，影响矿井安全生产。国内外专家学者已经对此进行了大量的实验研究和工程实践，本文结合某矿具体条件和支护现状，提出了优化方法、支护理论及优化技术，并将其应用于工程实践，取得了显著的效果。

1 工程背景

阳煤山凹煤矿9311 回风巷用作工作面行人、出风、运料等。巷道沿9+10 号煤层顶底板掘进，标高最高为800 m，最低为655 m，埋深平均为415 m，巷道布置平面见图1。

9+10 号煤层结构简单，煤层稳定，倾角2°～11°，平均6°；煤层含矸1～3 层，岩性为泥岩，煤层总厚度2.8 m，其中矸石厚度约0.2 m。煤体强度为中硬煤层。

9+10 号煤层伪顶为泥岩，直接顶为K2 石灰岩，青灰色，致密、坚硬，厚度4.6～9.0 m，平均7.2 m，中间2.0～3.2 m 层位含一层厚度约15 mm 泥岩夹层。煤层直接底为灰色砂质泥岩，具体岩层分布情况见表1。

图1 巷道布置平面图

表1 巷道顶底板情况表

9311 运输巷掘进宽度4.5 m，掘进高2.8 m，顶板为4.6～9.0 m 厚的K2 石灰岩层，厚度近巷道跨度的2 倍、两帮为中软煤层。……