魏海军

（山西汾西正善煤业公司，山西 孝义 032300）

引言

近些年，伴随着开采深度的持续提升，巷道支护变得越发困难，原本选择金属支架进行产煤的国家在20 世纪末期开始选择锚杆技术进行掘进支护[1]。综合现阶段巷道支护方式，比较普遍采用的主要有锚杆支护、喷射混凝土支护、棚子支护、锚索支护、锚喷支护、联合支护等方式。本文根据某矿2301 综采工作面巷道支护设计研究确定对材料巷采用锚网索支护。

1 工作面基本情况

2301 工作面位于某矿井二采区南翼，所采煤层为3 号煤，该工作面上覆2201 工作面（已采），北部为工业广场保安煤柱，东部为2303 工作面3 号煤实体，上覆2203 工作面（已采），西部为一采区3 号煤实体，南至井田边界。本工作面沿3 号煤层掘进，煤层总厚度为1.10 m，属简单结构，煤层稳定。煤层顶底板情况如表1 所示。

表1 3 号煤层顶底板情况

2 支护计算说明

2301 材料巷正巷矩形断面锚杆支护计算说明如下：

2.1 锚杆

整合相关经验数据以及规定，针对跨度不足10 m的巷道和硐室，按照以下经验公式确认系数。

2.1.1 经验公式

锚杆长度

式中：W 为巷道或硐室宽度，4.2 m；N 为围岩稳固的影响系数，Ⅱ类围岩（稳定性较好）N=0.9，Ⅲ类围岩（中等稳定）N=1.0，Ⅳ类围岩（稳定性较差）N=1.1，Ⅴ类围岩（不稳定，包括煤）N=1.2；dz为岩石节理之间的距离。

2.1.2 计算

N=1.2（Ⅴ类围岩），W=4.2 m，dz=0.35 m。

则Lg=1.2×（0.9+4.2/10）=1.584 m。Lg>2×0.35=0.7 m，取Lg=2 200 mm，dg=Lg/100=2 200/100=22 mm，取dg=22 mm。

D≤0.5×2.2=1.1 m，取间距D=950 mm。

G<3×0.35=1.05 m，取排距G=1 000 mm。

按照上述计算，矩形断面顶板需要选择型号为Φ22 mm×2 200 mm的螺纹钢锚杆，锚杆之间的间距为950 mm、排距为1 000 mm，符合要求。

2.2 W 钢带

2301 材料巷正巷采用WX-300-4.5×3950mm的W 钢带。

2.3 锚索

式中：Ls为锚索整体长度，m；La为锚索深入至一个相对稳定岩层的锚固长度，m；L……