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切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工摘要：切顶泄压在沿空留巷中的运用，根据具体的施工效果提高支护效果，节省掘进巷道费用，节省工作面准备时间，实现工作面连续回采，回收煤柱，提高工作面资源回采效率，在实际施工中广泛应用。
本文在分析切顶卸压沿空留巷力学机理的基础上，通过了解切顶沿空留巷的基本原则来设计合理的方案，并根据设计方案选择相应的支护技术来进行施工，并得出相应的结论和建议。
关键词：切顶泄压沿空留巷支护技术施工结论和建议沿空留巷是为了回收传统采矿方式中预留的保安煤柱，采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用，对原顺槽位置进行保留的一种技术方法。
但未施工切顶泄压沿空留巷的下帮会切顶，给恢复带来较大的难度，且在回采过程中压力较大，顶板管理难度大，而施工切顶泄压的话不仅可以使顶板下沉量小，完整度较好且恢复方便，同时还可以降低掘进率及生产成本，解决采煤工作面衔接紧张局面，可以说切顶卸压沿空留巷技术是目前最先进的一种无煤柱护巷技术。
本文就对切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工进行分析和研究，从各个方面分析它在实际工作中的应用价值。
一、切顶留巷技术力学机理分析与应用切顶卸压沿空留巷力学机理是通过聚能预裂爆破后的预裂弱面改变了沿空巷道上覆悬伸顶板岩体的结构，引起岩层移动规律发生相应的改变；在采场顶板周期来压作用下，悬伸岩层在上覆压力挤压下沿预裂面切落，极大消散了沿空巷道围岩的应力集中程度，应力集中向巷道围岩深部转移，改善了沿空巷道的围岩应力环境，减小了巷内支护的受力及巷旁支护的阻力和应力集中程度，最终提高了沿空巷道的稳定性。
切顶卸压沿空留巷技术力学在实际施工中的应用主要体现在采面下出口20米段往外沿工作面运输顺槽上帮顶板布置深孔聚能预裂爆破眼实施预裂爆破，将运输顺槽上帮顶板顺走向拉开一条缝，然后在采面回采过程中，端头支架往前移动时，后方靠采空区顶板在上覆压力挤压下沿预裂线切落，且切落的矸石充满后方巷帮并且实现接顶，同时改善了沿空巷道的围岩应力状况，使后方巷道内支护的阻力减小并趋于稳定，以达到切顶卸压沿空留巷的目的。
论高强度支护、切顶泄压工作对沿空护巷的作用摘要：沿空护巷是沿采空区边缘将本工作面回采巷道保留下来，实现Y型通风、下区段回采等功能并能够有效减少巷道掘进量，减少护巷煤柱损失，增加资源回收率。
沿空护巷质量直接关系着矿井的生存发展方向。
关键词：沿空护巷切顶泄压经验教训沿空护巷作为无煤柱开采最为常用的方式之一，补强支护、切顶泄压质量等往往直接决定了沿空护巷的工程质量。
本文通过对-2112工作面机巷沿空护巷为例，总结出一部分经验教训。
1.-2112工作面概况-2112工作面位于位于中山背斜西翼。
北侧相邻-2112（22）风巷，南侧相邻±0m水平1号回风巷，西侧相邻20110(22)工作面（已采），东侧相邻-2112(22)机巷。
该工作面已回采结束。
-2112机巷位于22煤层位于三叠系须家河组第七段第三亚段(T3xj 7-3)地层中22煤层顶板岩性为灰色砂质泥岩，上距23煤层1.50～1.93米，一般1.72米，22煤层底板岩性为灰色砂质泥岩，下距21煤层4.25～6.05米，一般5.15米。
2.-2112机巷初始支护情况及沿空护巷方案2.1 -2112机巷初始支护情况顶板采用树脂锚杆（φ18×1800mm）+钢筋梯+网做永久支护，破碎处补做锚网加强支护，锚杆支护间排距为800×800mm；巷帮采用管缝式锚杆（φ43×1600mm）+网进行支护，支护间排距为800×800mm。
2.2 -2112机巷沿空护巷方案介绍2.2.1 -2112机巷补强支护方案对巷道顶板无锚网段补作左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆（φ18×1800mm）+锚索梁+钢带+钢丝网做永久支护（顶板有锚网段只补作锚索梁支护）。
锚索采用φ17.8mm钢绞线制作,长度L=5200；锚梁长2800mm，采用18#槽钢加工，一梁三孔，孔距1300mm；钢带厚2.5mm，孔距800mm。
锚杆支护间排距为800mm×800mm，锚索梁支护间排距为1300mm×1600mm，锚索梁与锚杆错开布置，布置在两排锚杆中间。
沿空留巷顶板预裂爆破机理研究摘要：煤炭依然是我国工业的主要能源之一，因此研究沿空留巷对提高煤炭资源回采率具有重要意义。
在我国北方地区一些大型煤炭企业对沿空留巷的研究已经确定很大成绩，但是预裂爆破切顶技术在沿空留巷中的应用研究较为缺乏。
基于此，本文主要以东笋煤矿为例对沿空留巷顶板预裂爆破机理进行分析探讨。
关键词：沿空留巷；顶板预裂；爆破机理1、预裂爆破切顶原理东笋煤矿2410工作面超前压力范围为15m，为消除2410工作面超前压力对试验段施工时的干扰，2410工作面推采到试验段前20m范围，对即将进行切顶卸压段的巷道打锚索对顶板进行加固支护，然后对将进行切顶卸压段的巷道进行顶板预裂爆破定向切缝，切断预留巷道与采空区顶板在一定深度内的联系，顶板定向预裂爆破的巷道逐步进入采空区，利用老顶来压，采空区顶板断裂下沉，自动成巷。
2、预裂爆破切顶技术在沿空留巷中的具体应用2.1设计思路沿空留巷的主要目的是保留原来巷道，尽量控制顶板下沉和巷道变形，而工作面在推采过程中，采空区顶板不断垮落，对沿空留巷巷道顶板压力影响很大，如果在工作面超前压力来之前，人为地将采空区顶板与沿空留巷顶板的压力直接切断，这样就可以很好地控制沿空留巷顶板，使得巷道可以相对完好地保留下来。
预裂定向爆破的作用就是预先切断工作面顶板和巷道顶板的直接联系，沿巷道走向在顶板定向切缝，达到切断预留巷道与采空区顶板在一定深度内的联系。
而为了取得较好的定向切缝效果，特制的聚能导爆管与辅助眼起到了关键的作用。
2.2技术方案2.2.1试验巷道的确定东笋煤矿2410工作面开采煤层埋深370～400m，煤层赋存教稳定，煤层厚度1.1～1.4m，平均厚度1.3m。
倾角2°～10°。
煤层直接顶为泥岩或岩质粘土，岩性松软，岩层硬度系数为2～3，成整合层理结构，平均厚度3m。
老顶为沙质泥岩，平均厚度16m。
直接底为岩质粘土平均厚度3m。
老底为岩质粘土平均厚度12m，2410进、回风巷断面为梯形。
245我国煤炭虽然储量丰富但赋存条件较为复杂，近四成的煤层存在坚硬顶板。
坚硬顶板是指煤层上方直接赋存或在厚度较薄的直接顶上方存在的坚硬岩层，其主要特点为硬度大、整体性好、分层厚度大等。
坚硬顶板的存在会对矿山的开采造成严重的影响。
由于坚硬顶板极难垮落，随着工作面的持续推进，巷道顶板形成大面积的悬顶，悬顶一旦垮落会产生一定的冲击载荷，造成采空区的瓦斯涌出，发生瓦斯爆炸事故。
镇城底矿综采工作面留巷巷道在强烈动压影响下出现顶板沉降明显、两帮收缩量和底鼓量显著增加、锚杆索发生破断等问题，巷道需要反复巷修才能维持正常使用，同时顺槽巷道悬顶现象明显，影响工作面安全回采。
为了解决巷道变形以及工作面上隅角悬顶问题，采用在煤柱侧顺槽巷道进行水力压裂的方式提前切顶，切落煤柱上方悬臂梁，剪断顶板岩梁应力的传递，减小巷道所受应力，消除悬顶现象，有效解决了动压影响留巷巷道大变形和悬顶问题。
1 矿井概况镇城底矿位于西山煤田西北处，井田面积约16.63km 2，年设计生产能力为190万t。
22305工作面开采的3#煤层平均厚度3.91m，平均倾角为4.6°； 煤层顶板以泥岩和砂质泥岩为主，局部含有软弱夹层，层理裂隙发育。
22305 综采工作面，煤层厚度 5.52 m，平均倾角 4°；走向长 1714.9 m、倾斜长 220.7 m，面积378470.7 m2。
工作面东部为相邻工作面采空区，西部为22301工作面采空区，北部无工作面，南部22302工作面采空区。
22305巷为一次使用顺槽巷道，巷道悬顶上隅角瓦斯聚集，影响工作面安全回采，22305 巷为留巷巷道，受工作面回采动压影响，巷道变形较大，影响正常使用22305 巷断面为矩形，宽×高=5.2 m×3.9 m。
2 工作面水力压裂设计方案2.1 水力压裂设备采用切槽钻头在岩层中预制横向切槽，切槽钻头外径为 54 mm，钻孔直径为 56 mm。
210随着，矿井采掘深度的不断延伸，开采正逐步由埋藏较浅的煤层向地应力集中的煤层推进。
在进行深部煤层开采过程中，覆岩除了承担比浅部煤层更高的自重应力外，其初始应力也有了较大幅度的增大，复杂的地应力对巷道围岩稳定性造成影响。
同时采掘扰动使得围岩中应力平衡状态被打破，应力重新分布导致在巷道形成应力集中现象，应力集中过大时巷道发生失稳问题，因此对深部巷道稳定性进行研究十分重要。
本文以荆宝矿30301工作面为工程背景，对深部巷道卸压爆破技术进行分析，对爆破作用下的围岩变形及能量分别进行研究。
1 矿井概况荆宝矿位于位于长治市襄垣县古韩镇后庄村，设计生产能力120万t/a，30301工作面现主要开采3#煤层。
随着开采活动向着深部发展，地下工程受到的地应力不断提高，开挖使得应力集中突出，此时巷道产生变形，一旦变形超过围岩支护承载上限值后，巷道发生失稳破坏。
目前来说常见的破坏失稳可分为如下五种类型：巷道局部出现落石失稳破坏；围岩受到拉裂折断破坏；剪切复合破坏形式；岩爆破坏失稳；潮解膨胀破坏。
深部巷道爆破卸压技术主要是通过岩层爆破，切断力的传递，从而消除巷道应力集中现象，维护巷道稳定性的一种方法。
对深部巷道围岩爆破卸压进行技术进行数值模拟研究，首先要建立模型。
2 数值模型构建以荆宝矿30301工作面为工程背景，采用ANSYS有限元软件对模型进行建立，建立模型的尺寸长×宽×高为12.1m×1.5m×23.5m，巷道的断面形式为马蹄形，巷道断面尺寸设定为4.2m×3.5m。
对模型进行网格划分，在进行网格划分时充分考虑计算时间及计算精度，在巷道范围1m范围内进行网格的细划分，在距离巷道较远的位置进行模型粗划分，完成模型划分后共计434790个单元和456475个节点。
对模型进行约束条件划分，在模型的左右及下端部施加固定约束，限制其X、Y、Z方向的位置，巷道设定为自由边界。
定向预裂卸压技术在预切顶沿空留巷中的应用张兆一; 林府进; 江万刚【期刊名称】《《能源与环保》》【年(卷),期】2018(040)010【总页数】6页(P180-184)【关键词】预切顶留巷; 定向预裂; 深孔爆破; 预裂卸压【作者】张兆一; 林府进; 江万刚【作者单位】瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037; 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037【正文语种】中文【中图分类】TD3530 引言随着煤炭资源开采深度的增加，煤炭资源的减少，传统留设煤柱存在资源浪费的问题日益突出。
对于坚硬顶板大面积悬顶造成的巷旁破坏更是不胜枚举，因此提高资源回收率采用沿空留巷是有效可行的办法之一。
我国学者对此进行深入研究，如:徐家林等［1］将覆岩顶板简化为多层叠加板，通过对不同岩性的顶板破断特征研究，提出关键层理论，根据板破断结构提出坚硬顶板的“O-X”型破断规律，朱传云等［2］就怎样合理确定爆破振动安全判据进行了研讨，提出了岩体损伤的判别方法，为定向预裂奠定了基础。
璩世杰等［3］成功地运用深孔爆破孔底间隔、分段装药和径向不偶合装药3种间隔装药结构的爆破作用原理进行了基本分析，提出了应用间隔装药技术的基本原则，为爆破生产应用提供了可靠的工程依据。
专家们对于硬厚岩层深孔定向爆破和沿空留巷的上覆岩层运动做了深入的研究，但在预切顶定向隔震预裂和进行卸压的结合方向还需要进一步的研究。
本文以某矿20916工作面为背景对隔震预裂卸压进行系统的研究。
1 地质概况某矿20916工作面为二采区的首采工作面，埋深300 m左右，顶底板岩性特征见表1。
受地形限制，工作面倾向长160 m，但走向长度仅为610 m。
地表最高标高 +1 332 m，最低标高 +1 210 m。
20916工作面的上方为大片的丘陵和部分山地，也有少量的住房。
表1 煤层顶底板情况Tab.1 Features of seam roof and floor rocks名称岩层名称硬度/MPa 厚度/m 岩性特征上覆岩层泥质粉砂岩＜45～7中厚层状，节理发育基本顶砂岩＜8 7 坚硬而难垮落顶板直接顶粉砂质泥岩、泥岩＜65．5具有一定的稳定性伪顶泥岩、炭质泥岩＜6 0～0．3 极不稳定岩层底板直接底炭质泥岩、灰岩、软化基本底泥岩＜6 0．8～9．8泥质粉砂岩＜6 2．0～5．5 薄层状，强度较好，遇水易坚硬沿空留巷上方基本顶大结构的存在是导致围岩变形量过大的根本原因，若采用定向预裂爆破技术沿空留巷方式，能够改变留巷上方顶板结构，消除留巷侧顶板中大面积悬顶结构对留巷来压的威胁。
浅谈切顶爆破卸压技术在沿空留巷中应用的探讨作者：付祥明等来源：《价值工程》2013年第07期摘要：通过对切顶爆破卸压技术工艺介绍，说明了该技术在煤矿沿空留巷中具有安全方便，既减少了开拓工程量，又提高了资源回收等优点。
Abstract： By introducing roof blasting pressure releasing technology， it showed that this technology was safe and convenient in coal mine sublevel roadway， and it reduced the amount of preparation works， also increased resource recovery.关键词：切顶爆破；沿空留巷；应用Key words： blasting；sublevel roadway；application中图分类号：TD3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）07-0073-020 引言煤炭是我国工业主要能源，当前随着煤炭资源的逐步减少，今后煤炭采场重点将转向埋藏深，开采条件相对困难的薄煤层。
薄煤层采高小产量底，为保证产量，需要大量的巷道开拓工程。
减少开拓工程量，提高资源回收是当前小槽煤开采的研究的目标和方向，切顶爆破卸压沿空留巷就是在矿井开拓中的一项优化选择。
1 地质概况山东省兖矿集团南屯煤矿是一个年产300万吨的大型矿井，随着资源的枯竭，薄煤层已成为南屯煤矿今后主采煤层。
1610工作面位于南屯煤矿十一采区西北部。
埋藏深度为-460～480m。
工作面走向长平均为1054m，倾斜长225.4m。
煤层顶底板岩性如表1。
2 实施方案施工范围：试验地点选在1610上顺槽自切眼向外50m到设计停采线的巷道段，采用切顶卸压自动留巷无煤柱开采技术进行沿空留巷，长约450m。
2.1 爆破器材及爆破参数2.1.1 双向聚能管（图1）装置材料：特制聚能PVC管材。
浅谈顶板预裂爆破切顶卸压在沿空留巷技术中的应用摘要：作为无煤柱护巷的一种主要方式，沿空留巷技术对于提高煤炭回收率、消除隅角瓦斯积聚、降低煤矿开掘率，乃至对消除保护煤柱引起的井下灾害都有明显的效果。
通过分析国内外沿空留巷技术和巷内、巷旁支护形式及其理论研究现状，指出了我矿沿空留巷目前所存在的顶板坚硬不易垮落造成巷道矿压显象大的主要问题。
针对这一问题，本文对我矿2205采煤工作面运料巷沿空留巷在顶板预裂爆破切顶卸压及其支护技术方面进行了研究，提出了沿空留巷矿压控制方法，并以我矿2205工作面运料巷为例，介绍了沿空留巷技术在实践中的应用。
关键词：沿空留巷；预裂爆破；切顶卸压；支护设计1.工程背景孙庄采矿有限公司矿井瓦斯绝对涌出量为0.189 m3/min，相对涌出量为3.279 m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.284m3/min，相对涌出量为4.927 m3/t。
该矿井属低瓦斯矿井。
为低瓦斯矿井。
该矿2号煤煤尘有爆炸危险，爆炸指数为12.5%，煤层无自燃倾向性，为不自燃煤层。
2205工作面开采煤层为2#煤，层位稳定。
原煤层厚度为1.8m~2.2m，结构简单，煤质优良，走向SE，倾向SW，倾角7°~21°，平均倾角14°。
煤层直接顶板为3.5m左右的粉砂岩，黑色，含植物化石和黄铁矿，直接顶板完整且较坚硬，放炮后难以随顶板垮落，间接顶板为6m左右的中粒砂岩，灰黑色，含砂较多。
直接底板为6m左右的泥岩。
该工作面采用走向长壁采煤法，缓慢下沉法管理顶板，炮采工艺，一第1页次采全高。
图1-1 2205工作面顶底板岩层柱状图工作面情况见图1-2。
图1-2 2205工作面回采巷道布置平面图2.双向聚能顶板预裂爆破2.1 双向聚能爆破技术原理双向聚能拉张成型爆破与其它控制爆破最大的区别是：借助双向聚能装置实现设定断裂方向产生应力集中，利用该应力断裂岩体。
而要使双向聚能装置达到聚能抗拉的效果，一方面，要求聚能装置具有一定的强度，以减少爆轰产物对预留围岩的损伤；另一方面，要求聚能管强度不能过大，以减少作用于聚能装置上的能量消耗和减少装置成本。
应用时，在控制炮孔中采用双向聚能装置进行装药，并使聚能方向对准控制断裂方向。
炸药起爆后，爆轰产生的冲击波和应力波优先沿设定聚能孔方向集中释放，作用于聚能孔对应方向的孔壁上，在炮孔壁上形成和聚能孔方向一致的径向初始裂缝；随后，爆生气体涌入径向初始裂缝，在设定方向产生张应力集中，断裂岩体，驱动裂缝沿设定方向扩展，从而形成定向的控制爆破面，实现顶板切缝的断裂控制爆破。
此外，由于聚能装置壁的缓冲保护作用，在爆炸过程中，减少了冲击波和爆生气体对保留围岩的直接作用，从而抑制了非设定方向裂纹的发展，减少了对保留围岩的损伤。
由上可看出，双向聚能拉张成型爆破的实质是通过双向聚能装置导向和抑制作用，对爆轰产物产生双向聚能效应，使非设定方向上的围岩均匀抗压，而设定的两个方向上集中受拉，在张应力的作用下实现岩体的定向断裂。
2.2 双向聚能爆破技术方案及参数2.2.1 炸药直径、聚能管径与炮孔直径的选择聚能管径与炮孔直径两者必须相互适应，根据理论研究和现场试验，一般有两种匹配：外径Ф32mm，小药径聚能管匹配的最佳炮孔直径为35～38mm，炸药直径则为25～27mm；外径Ф38mm大药径聚能管匹配的最佳炮孔直径为42～45mm，炸药直径则为35～37mm，药径与管径必须很好地紧密耦第3页合，过大或过小都会影响爆破效果。
另外，炮孔直径必须保证较易放入聚能管。
根据试验现场的实际条件，设计选用直径为32mm的乳化炸药，聚能管内径为Ф37mm、外径为Ф40mm，炮孔直径为42mm。
2.2.2 切顶炮孔间距的确定根据定向断裂技术，采用聚能管后可大大地增加炮孔间距，比普通光面爆破要求的炮孔间距提高50 %以上。
由于该区2#煤粉砂岩厚度不均匀，势必会造成顶板爆破切缝效果不一，因此我们设计顶板预裂板炮孔间距取值范围为0.5~0.7m，这样可根据现场实际条件灵活掌握运用，在顶板粉砂岩厚度大、不易切顶板的情况下，炮孔间距取最小值，反之则取最大值。
2.2.3 切顶炮孔深度及装药量根据465地区岩层柱状情况，炮孔应以穿透直接顶板粉砂岩为宜，设计炮孔深度为4.0～4.5m。
为保证炮孔质量，应平、直、齐，距靠近工作面侧200mm布置，炮孔布设应确保对齐，成一条直线，炮孔的角度和孔位应按技术要求严格操作。
为保证有效保护顶板，还应保证炮孔利用率，药量参照岩性f = 8～10 确定为小于2250g/孔。
药量可根据爆破效果进行适当调整。
2.3 双向聚能装置结构炮孔采用聚能管连续装药结构如图2-1所示，聚能管结构见图2-2，聚能管采用切缝或打圆孔。
切缝宽度一般选择3～5mm，打圆孔直径为3～5mm 。
由于预裂炮孔深度达4.0～4.5m，为便于安装，聚能管分成三段，由里向外长度依次为1.5m、1.35m、1.15m，一个炮孔装三段聚能管，第一段置底，第二段和第三段依次装入。
聚能爆破装药结构见图2-3所示。
图2-1 聚能药包加工示意图AA切缝宽3-5mm切口长1cm预留长度3cm图2-2 聚能管加工示意图钻孔壁聚能管壁图2-3 聚能爆破装药结构示意图2.4 聚能爆破材料参数爆破参数的确定必须针对现场围岩条件，现场施工中的基本材料（钻眼设备除外）包括双向聚能装置、炸药、火雷管、导爆管雷管、导爆索、导火索等材料，具体规格如下：2.4.1 双向聚能装置⑴装置材料：特制聚能PVC管材；⑵管径：设计采用药卷直径Φ32mm。
对应的聚能装置直径：外径Φ40mm，内径Φ37mm，使用钻头直径为Φ42mm。
⑶装置强度：试验研究表明，针对孙庄矿爆破工程的岩体特性，聚能装置的单轴抗压强度要求不小于1.6MPa。
⑷聚能管缝规格：初步设计聚管切缝（圆孔）直径5mm。
第5页⑸双向聚能缝开孔角度：双向聚能角度依据爆破工程需要具体确定。
针对本项目研究对象，聚能角度为180°。
⑹装置长度：为便于现场安装作业，双向抗拉聚能装置加工成1000~1500mm，应用时可根据需要制作不同规格的聚能管。
2.4.2 炸药采用三级乳化炸药。
考虑所用聚能装置内径为37mm，试验采用炸药规格为：直径Φ32mm×200mm/卷。
2.4.3 雷管⑴导爆管：毫秒延期导爆电雷管。
⑵起爆雷管：考虑本项目现场常用的起爆系统均为电起爆，起爆雷管全部采用电雷管。
2.4.4 聚能管装设要求⑴双向聚能装置的双向聚能方向朝向所要开裂的方向。
⑵引爆药卷加工与传统方法类似，即把炮孔雷管插入药卷之中。
⑶将引爆药卷放入外径Ф40mm 的聚能管内，聚能管事前已进行加工，聚能管采用PVC塑料管，然后添加相应药量，保证炸药靠聚能管一端放置，炸药相互接触紧密，以保证炸药爆轰的稳定传播。
药量可视岩性和炮孔深度调整。
⑷由于聚能管较长，应保证不因炮棍改变聚能药卷的放置方向和放置聚能药卷时，不因炮棍将炸药卷从聚能管中捅出。
⑸将聚能管正确放入炮孔中，其聚能方向应严格保证与相邻炮孔的连线方向一致；放置聚能药卷时，炮棍紧靠孔壁，使炮棍顶住聚能管，防止炮棍把炸药从聚能管中推出。
3.沿空留巷支护3.1 支护设计方法目前的巷道锚杆支护设计方法基本上可归纳为四大类：工程类比法，包含简单的经验公式进行设计；理论计算法；以计算机数值模拟为基础的设计方法；现场监测及反馈设计法。
工程类比法在我国巷道锚杆支护设计中应用相当广泛，主要有：以回采巷道围岩稳定性分类为基础的锚杆支护设计方法和巷道围岩松动圈分类支护设计建议等。
理论计算方法很多，主要有悬吊理论法、冒落拱理论法、组合梁理论法、组合拱理论法等。
由于各种理论计算方法所依据的理论基础不同，加以计算中的一些参数难于确定，因此计算结果存在局限性，是有条件的，在某些条件下能够应用，某些条件下则难以应用。
本次设计通过理论分析、类似工程地质条件下同水平支护工程类比和其它相似工程经验类比，提出了支护设计方案。
3.2 支护设计原则根据孙庄煤矿的具体情况，确定沿空留巷的总体思路是顶板分区，针对不同的顶板岩性情况，采取不同的支护参数和措施。
采用巷内基本支护控制围岩变形和临时加强支护控制动压破坏相结合的原则。
3.2.1 沿空留巷围岩变形特点围岩的变形为巷道帮侧软弱造成的顶板下沉和顶板围绕帮侧向采空区的回转两大运动。
巷道支护设计必须以控制顶板下沉和阻止顶板的回转为第7页主。
通过直接顶坚硬顶板预裂爆破对留巷巷道预裂卸压，来降低顶板应力对承载支架的作用力。
3.2.2 关键部位加强支护原则沿空留巷顶板的控制是至关重要的，没有顶板的稳定就没有巷道的稳定，没有顶板的完整就没有护巷的成功。
针对矿井2205工作面直接顶板粉砂岩平均厚度3.5m左右的特点，选择对顶板进行强化支护，使其形成组合梁。
3.2.3 支护参数确定原则①高预应力（杆体屈服载荷的30~50﹪）、防冲击性能强；②预应力扩散，增大护表构件的刚度和强度；③组合支护，锚杆锚索匹配，保证支护整体性能；④支护构件与围岩变形在强度、刚度上耦合，让围岩和支护构件变形协调，应力均匀化；⑤由高强度、可靠性向安全经济型转变。
3.2.4 就地取材，发挥矿井现有支护能力在支护形式选择时，必须针对沿空留巷服务时间短、采动影响范围大的特点，在考虑支护形式先进性的同时，充分利用矿井现有支护材料和设备，以够用为原则，才能保证现场试验的顺利实施。
综上所述，采用“巷内基本支护”＋“巷内加强支护”＋“动压临时支护”这种联合支护的原则是比较合理的。
3.3 巷内基本支护通过对2205工作面运料巷的围岩变形力学机制、支护对策分析研究，结合相邻地区矿压显现，确定2205工作面运料巷采用“锚杆、锚索+钢筋网”耦合支护设计。
基本支护材料参数如下：1．锚杆：顶板采用Φ20mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆，长度2400mm。
煤层帮侧锚杆采用Φ16mm，长度2000mm。
锚杆采用树脂药卷端头锚固，树脂锚固剂型号为K2360，用量为2支/根。
锚杆均使用配套标准螺母紧固，预紧力6~8t。
顶锚杆间排距700×1600mm，帮锚杆间排距800×800mm，方案实施过程中可以根据实际观测变形情况做适当调整。
2．锚索：采用Φ21.6mm钢绞线锚索，顶板锚索长度5500mm。
采用树脂药卷端头锚固，用量为4支/根（ck2335,zk2360各一支,k2360两支）。
锚索预紧力不少于12t。
采用平行布置方式，排距1600mm。
钢绞线由7根直径5 mm钢丝组成，强度级别1770MP，破坏负荷不低于260KN。
巷内锚杆锚索交错施工进行支护，见图3-1，3-2，3-3。
3．托盘：锚杆托盘采用木托盘和铁托盘组成的复合托盘，顶锚杆外部铁托盘规格为150×150×14mm碟形托盘，其中木托盘规格为150×150×50mm；帮锚杆外部铁托盘规格为120×120×10mm托盘，其中木托盘规格为120×120×50mm；锚索外部铁托盘规格为300×300×14mm碟形托盘，其中木托盘规格为300×300×50mm，全部加挂金属网，顶锚杆加梯型梁。
