秦培杨

（晋能控股煤业集团朔州煤电铁峰煤业有限公司南阳坡矿，山西 朔州 037200）

巷道支护时间约占巷道掘进总耗时的60%左右，因此，提升巷道支护效率是保障工作面正常生产接替、维持矿井正常生产的有效途径[1-3]。当前，掘巷施工机械化、自动化程度不断提高，在确定巷道稳定的前提下，尽最大可能地降低支护密度是提高掘巷速率、降低生产成本的必然途径[4-5]。本文以南阳坡矿5704回风巷道为工程背景，采用理论计算及数值模拟方法对锚杆及锚索支护设计参数进行了分析，确定了巷道最优的支护设计参数。

1 工程背景

5704回风巷道位于8#煤层307盘区，巷道用途为5704综放工作面辅助运输及通风。巷道底板标高为+1198～ +1248 m，对应地表标高为+1414～ +1460 m。5704回风巷道为矩形巷道，断面尺寸为5.3 m×2.7 m，总长为1412 m。8#煤层赋存条件稳定，煤层总厚为6.30～7.31 m，平均6.96 m，含2～3层泥岩夹矸，煤层倾角5°～10°，平均6°。煤层基本顶4.07～8.23 m、平均5.52 m的中粒砂岩，直接顶为1.00～4.30 m、平均2.65 m的粉砂岩，直接底为1.30～5.65 m、平均3.20 m的中粒砂岩，基本底为3.4～4.2 m、平均3.8 m的细砂岩。

2 巷道支护设计

2.1 锚杆支护参数设计

南阳坡矿现用锚杆钻机孔径为28 mm，对应锚杆直径可选18～24 mm。参考已采工作面巷道支护设计，并综合考虑5704巷道围岩特征、生产成本等因素，确定在巷道顶板及非开采帮采用Φ22 mm的左旋无纵肋螺纹钢锚杆，巷道开采帮则采用相同直径的玻璃钢锚杆。

根据悬吊理论，计算锚杆最小长度为：

式中：k为安全系数，一般可以取2；L1为锚固于稳定岩层内的锚杆长度，取600 mm；L2为露出巷道表面围岩的锚杆长度，取100 mm；……