高云龙

（山西乡宁焦煤集团惠源焦煤有限公司， 山西 乡宁 042100）

引言

煤矿巷道支护效果是保证工作面安全、高效生产的基础。锚杆支护作为当前煤矿巷道支护的主流手段之一，能够实现对巷道围岩进行加固，提升巷道整体的强度，进而对工作面巷道在水平或者垂直方向上的位移进行限制的作用。随着锚杆支护理论及应用实践经验的积累，对锚杆施加一定的预应力可改善其支护效果，并实现对工作面巷道围岩的主动支护，避免顶板发生下沉两帮发生片帮事故[1]，而合理确定预应力锚杆的预应力值是发挥其支护效果的关键。本文将对不同锚杆预应力对煤矿井巷支护效应进行研究。

1 工程概况

本文以中煤集团下属的柳林煤矿为例开展相关研究，该煤矿目前可供开采的煤层包括有2 号、3号、4 号等7 个煤层。其中，本文以2 号煤层所属工作面为例对锚杆预应力对煤矿井巷的支护效应进行研究。2 号煤层对应的煤层倾角较小，且对应煤层平均厚度为3.5 m。该煤层所属巷道的形状为矩形，对应巷道宽度为4.1 m，巷道高度为3.5 m。本文研究的重点为预应力锚杆对巷道顶板及两帮的支护效果，故需掌握2 号煤层工作面的顶板特性，如表1 所示。

2 不同锚杆预应力支护效果分析

为验证不同锚杆预应力值对巷道支护效果的影响，本节将对锚杆预应力值为0、50 kN、100 kN、200 kN 等四种预应力锚杆在工作面巷道围岩所产生的应力值进行模拟分析，所采用数值模拟软件为MIDAS GTS。根据2 号煤层工作面巷道断面的尺寸，所建立数值模模型的长度为45 m、宽度为40 m，其中对应巷道的宽度为4.1 m、高度为3.5 m。……