郭振兴

（山西智德安全股份有限公司， 山西 太原 030006）

引言

回风巷道是综采工作面安全通风和辅助运输的重要通道，因此巷道围岩有效控制对工作面安全生产具有十分重要的作用[1-3]。本文以莒山矿3 号煤层回采工作面回风顺槽为工程背景，对巷道支护参数进行了分析，并进行了工程实践，具有良好的应用效果。

1 工程概况

莒山煤矿ZF305 工作面位于井田东部，工作面设计长度为150 m，推进长度1 000 m，工作面所采煤层为3 号煤层平均厚度为6.18 m，煤层结构简单，含0～2 层泥岩，采用综合机械化放顶煤开采，其中采2.2 m，放3.98 m，采放比1∶1.8，端头不放煤。工作面基本顶为中粒砂岩，深灰色，含植物化石，平均厚度为8 m；直接顶为黑色泥岩，平均厚度为9.27 m；直接底为灰黑色及深灰色泥岩，夹薄层状粉砂质泥岩，上部含有植物化石，平均厚度为4.5 m，基本底为灰白色中细砂岩，硅质胶结，平均厚度为5.14 m。

ZF305 回风顺槽原为ZF303 工作面辅助运输顺槽，ZF303 工作面回采结束后作为ZF305 工作面回风顺槽继续使用，巷道东部为ZF303 采空区隔离煤柱，宽度为8 m，西部为实体煤帮，巷道原始支护方案为锚杆及工字钢棚支护，锚杆长度为1.8 m，顶板及两帮间排距均为900 mm×900 mm。ZF305 工作面回采期间由于锚杆支护参数不合理，巷道发生了严重的破坏变形，特别是临近工作面30 m 范围内巷道变形速度大幅度增大，工作面附近顶板最大下沉量达980 mm，煤柱帮最大变形量为870 mm，实体煤帮最大变形量为460 mm，底板最大底鼓量为560 mm，严重影响了工作面回风及辅助运输。

2 巷道锚杆支护参数分析

2.1 巷道塑性范围确定

对于圆形巷道应用弹塑性极限平衡理论分析可得圆形巷道塑性区半径计算公式如下[4-5]：