50/矿业装备MININGEQUIPMENT工艺1回采巷道支护参数优化设计某煤矿工作面长约301m，采高为3.5m，矿井年生产能力约8Mt。煤矿地层走向和倾向分别为北西、南西，倾角约1°。该煤矿5#煤层直接顶岩性以粉砂岩和细粒砂岩为主，厚度约3.27m；老顶岩性以细粒砂岩为主，厚度约15.95m；直接底板岩性以中粒长石、石英砂岩为主，厚度约14.23m。51103工作面长度和开采高度分别为301m、3.5m，运输巷和辅运巷宽度分别为5.6m和5.4m，巷道围岩松动范围为顶板1.4m，左帮1.24m，右帮1.23m。巷道内无明显片帮、冒顶情况，根据工作面巷道地质及条件及特点，提出以下两种回采巷道支护参数优化设计方案。A3圆钢锚杆支护方案：巷道支护方式采用“锚杆+锚网”支护。顶板锚杆采用A3圆钢，直径16mm，长度为1.6m、间距和排距均为1.0m；工作面侧锚杆采用玻璃钢，直径16mm，长度为1.7m，间距和排距均为1.0m；煤柱侧锚杆采用A3圆钢，长度为1.8m，间距和排距均为1.2m。树脂锚固剂采用K2335.顶板锚网选用直径为3~4mm，网孔为30mm×30mm的菱形钢锚网；两帮锚网选用网孔为30mm×30mm的塑料锚网，锚固区域为邻近顶板2m范围。左旋无纵筋支护方案：巷道支护方式采用“锚杆+锚网”支护。顶板锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢，直径18mm，长度为1.8m、间距和排距均为1.2m；工作面侧锚杆采用玻璃钢，直径16mm，长度为1.7m，间距和排距均为1.2m；煤柱侧锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢，直径16mm，长度为1.7m，间距和排距均为1.2m。树脂锚固剂选用K2335。顶板锚网选用直径为3~4mm，网孔为30mm×30mm的菱形钢锚网；两帮锚网选用网孔为30mm×30mm的塑料锚网，锚固区域为邻近顶板2m范围。2回采巷道应力分布及巷道模拟实验2.1数字仿真模型构建为能够获取支护后巷道松动范围分布情况，采用UDEC数值模拟分析软件构建巷道数值仿真模拟，此模型中巷道断面为5.4m×3.6m。根据以上两种巷道支护参数优化设计方案对模型进行支护处理，锚固方式设置为端锚。模型构建完成后，对模型进行网格划分及参数配置，其中网格划分采用自由网格划分，参数配置中除了为模型配置以上支护参数外，还需要为锚杆设置配置材料参数[1]。所涉及的锚杆材料分别为A3圆钢、玻璃钢、左旋无纵筋螺纹钢，不同锚杆材料对应的屈服强度、极限强度以及延伸率分别为240MPa、380MPa、25%；335MPa、420MPa、1.5%；400MPa、490MPa、25%。2.2回采巷道应力分布及巷道模拟实验2.2.1A3圆钢锚杆支护方案按照A3圆钢锚杆支护方案对回采巷道进行支护后，获取到相应的...
