为解决煤岩巷道围岩力学性质差，受采动影响强烈，支护效果差、成本高等特点，以打通一矿W22602回风巷为工程背景，运用组合梁理论和悬吊理论对原有的锚杆支护参数进行优化设计；运用FLAC3D数值模拟方法，研究了锚杆直径、长度、预应力、间排距等参数与巷道围岩塑性区、表面位移、应力分布的关系；揭示了煤岩巷道的变形规律，提高了锚杆支护围岩体的承载强度、抗压抗剪能力。理论与现场试验表明：大间距、高强度、高预应力锚杆支护对破碎围岩巷道支护可靠性高，且能够大幅度地降低工程成本；与原来的支护方案相比，巷道两帮移进量降低了63.7%，顶板下沉量减低44%，掘进速度提高了25%，平均每米的掘进成本降低了350元，可见优化后的支护方案能有效控制围岩变形，加快巷道掘进速度，降低巷道成本。
随着我国煤炭开采由浅部向深部转移，地质环境逐渐复杂多变，对巷道围岩的安全控制依然是巷道支护中的难题。复杂的地质构造引发煤岩巷道周 岩体产生大变形，导致井下支护困难且成本过高，因此，支护方案优化就显得尤为重要。康红普等+借助FLAC”软件，对地下开采锚杆支护体系中的提高预应力、选择合理的锚杆参数、锚杆（索）联合支护等对围岩应力场分布、扩散的影响进行了研究，在复杂困难条件的地下工程应用中有效地控制巷道围岩变形，减少二次支护，降低采掘成本。柏建彪和李海燕等对复杂地质条件下的巷道围岩进行研究，提出注浆、施加错索、强化锚杆支护系统、应力转移等来提高巷道薄弱部位的残余强度，降低应力集中带来的风险，提高了围岩的强度和完整性。余伟建等采用理论分析、数值模拟、工业性实验等手段研究了广西百色东笋煤矿软弱半煤岩巷围岩的变形机制及控制技术，发现岩体开挖后，巷道围岩体中的应力重新分布，产生明显的胀破变形，导致节理更加发育，且随着时间的增加，巷道变形更为明显，围岩体会受到应力叠加及流变等现象。面对各种复杂的港道围岩状况，许多专家学者也提出新颖的支护方法。
打通一煤矿位于重庆市綦江区打通镇，隶属于重庆能投渝新能源有限公司。W22602回风巷是一 段服务于M6-3煤层开采工作的顺层煤岩巷道，煤厚0.2-1m,平均为0.80m。直接顶为4.03m厚泥岩，老顶为2.08m厚的石灰岩，直接底为7.23m厚泥岩，埋深H为451.6~481.8m,四周煤层未开采，W22602回风巷地层柱状图（部分）见图1。该巷道为半圆拱巷道，净断面面积为9.33m,巷道断面如图2所示，总工程1171m。W22602回风巷在煤系地层中施工，煤系地层为隔水层，地表水对施工无影响：M6-3煤层的煤尘无爆炸危险。
巷道顶板和两帮均采用错网支护，锚杆采用右旋无纵筋全细螺纹钢，锚杆的支护参数如表1所示。根据W22603巷道的现场表现，巷道间排距为800mm×800mm,错杆扭矩最大为100Nm,这样密集型锚杆支护方式对围岩虽然有一定控制效果，但成本 较高，造成不必要的浪费。且该方案没有考虑预应力，导致锚杆不能给围岩提供支护抗力，锚杆群的锚固范围无法形成承载圈。
根据已施工的W22603西回风巷矿压观测的结果：两巷顶底板移近量平均值为100mm、两帮的移近量平均值为120mm。
2.1锚杆支护参数设计
按组合梁理论，锚杆长度由以下公式确定
长度2.2m、直径22mm、间排距均为1.0m、预紧力50kN;为了寻找巷道围岩的变化规律，对该方案和原方案（表1）用FLAC"进行数值计算，加以比较。
3.3煤岩巷道变形破坏特征
同等地质条件下，增大锚杆的长度、直径、预应力、材料强度等，可以降低塑性变形区的范围、围岩中的应力集中区、围岩的变形量，巷道围岩控制效果显著。
4.1巷道表面位移观测点布置
将优化方案运用到打通一矿W22602回风巷，对巷道的围岩以及顶板离层进行监测。W22602回风巷在距离巷道口200m处布置巷道变形监测点和顶板离层仪监测点，共设置编号为15号5个测点（间距为20m),监测点的变形量见图10、图11；6个顶板离层仪编号为A~F号（间距为25m),监测数据见图12、图13。
6、 一款新型的矿井临时支护设备
湘潭乾坤的便携式螺旋支柱是一款矿井临时支护设备，是矿井适用的金属单体支柱，参数经过多次试验和客户使用数据验证的，不能超高度超承载能力使用（具体要求见附表），超高和超载使用将影响支柱 的稳定性，甚至发生安全事故。
作业过程中，作业人员要经常检查丝杠松紧和顶板变化情况，及时将支柱拧紧，确保作业安全
湘潭乾坤的便携式螺旋支柱由五部分组成。
规格型号解读：
1.5米便携式螺旋支柱的含义：金属钢管直径有48和63两款，最高支撑高度为1.5米。该款支柱可支撑1-1.5米的高度 。
钢管直径越大，支柱承重越大，可支撑高度越高。
支柱高度越高，支柱承重越小。
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