李国鑫

（大同煤矿集团有限责任公司，山西 大同 037000）

1 工程概况

山西大同煤矿集团马道头煤矿8404 工作面为北四盘区的首采工作面，工作面开采3#-5#合并煤层。3#煤层平均厚度6.4 m，5#煤层厚度15.92 m，合并煤层平均厚度22.32 m。煤层平均倾角5°，煤层平均含有3 层夹矸，夹矸层厚度为1.35 m，夹矸的主要岩性为泥岩。煤层顶板岩层为泥岩和中细砂岩，底板岩层为泥岩和细砂岩。采用一次采全高综采放顶煤开采。2404 皮带顺槽主要为8404 工作面提供运输、行人和进风等服务。2404 皮带顺槽沿3#-5#煤层底板掘进，掘进宽5.5 m，高3.6 m，巷道长度为4 175 m，埋深约300 m。为缓解采掘接续紧张，需要提高巷道的掘进速度，采用MB670 掘锚一体机进行2404 皮带顺槽的掘进作业。

2 巷道围岩控制方案

2.1 支护参数的选取原则

根据2404 皮带顺槽围岩的具体地质条件可知，3#-5#合并煤层较为松软破碎，围岩的整体性相对较差，需要较大的支护阻力，采用高强高预应力锚杆支护技术［1-2］。为充分发挥锚杆支护效果，现具体讨论锚杆预应力、锚杆锚固方式和钢带的支护效果。采用FLAC3D数值模拟软件建立数值模型，固定模型底边及侧边位移，在模型顶部施加等效自重载荷，在初始地应力平衡后，分别进行锚杆预应力、锚固方式和钢带作用的模拟分析。

（1）锚杆预应力：合理的锚杆预应力能够充分保障锚杆的支护效果； 当锚杆的预应力过低时，此时在锚杆周围岩体内形成的压应力区域过低，锚杆与锚杆间预应力的传递不能形成有效的整体；锚杆在高预应力下，其形成的压应力扩散区域较广，能够覆盖住锚杆支护区域的顶板，进而充分发挥出锚杆的主动支护效果（见图1）；……