徐付军

(河南能源化工集团 永煤公司车集煤矿，河南 永城 476600)

随着我国煤矿综合机械程度有较大的提高，巷道的回采速度也逐渐增大，但是巷道掘进速度无法完全匹配开采速度，影响了煤矿的整体开采速度。我国煤矿早在20世纪50年代对煤矿巷道支护进行了研究，在锚杆初期，主要使用机械锚杆、树脂锚杆、缝管式锚杆等，随着煤矿开采技术的进步，锚杆支护理论逐渐由组合拱理论、悬吊理论、组合梁理论发展为最大水平地应力和围岩松动圈知乎理论，深入的分析了巷道围岩和锚杆—索的关系及锚杆支护围岩稳定机理，改善了锚杆—索的支护巷道的效果[1-3]。鉴于此，本文研究了巷道围岩变形破坏特征及支护方案，理论分析了巷道围岩变形破坏特征，得到了巷道塑性区和原岩应力关系，数值模拟了不同巷道支护下巷道垂直应力分布情况，并进行了现场实测。研究为类似工程条件下巷道支护方案设计提供了理论支持。

1 工程概况

研究对象为某矿胶带运输巷，主要满足综采工作面设备安装、管线铺设、运输、行人和通风等。煤层倾角为0～3°，煤层坚固性系数为3.5，煤层层理发育，绝对瓦斯涌出量1.87 m3/min。煤层底板为粉砂岩，含煤屑及植物化石碎片，具有滑面，深灰色，厚13.3 m；煤层基本顶为细粒砂岩，中间夹薄层粉砂岩(厚度约0.28 m)，水平及小微波状层理，泥钙质胶结，浅灰色，平均厚度20.4 m。巷道净宽5.4 m，净高2.8 m。岩层物理力学性质见表1。

表1 岩层物理力学性质Tab.1 Physical and mechanical properties of rock formation

2 巷道围岩变形破坏特征

当巷道开挖后，根据巷道不同的围岩破坏变形特征，可将巷道围岩变形分为结构变形、弹塑性变形和碎胀变形。……