薛庙滩煤矿现主要开采30303工作面,开采煤层厚度6m,采用锚网支护,支护方案依据相邻矿井支护方案确定,存在巷道顶板发生大范围失稳垮落或过度支护的可能。本文主要通过围岩力学参数测试、理论分析、松动圈范围测试、相似材料模拟实验和数值模拟相结合的研究方法,确定薛庙滩煤矿30303工作面回采巷道的支护优化方案。主要的研究结论如下:(1)现场采集30303工作面巷道顶底板岩样及煤样,进行加工后测定其力学参数,并对围岩进行分类。结果表明,煤层为极硬煤,直接顶属于2b类中等稳定顶板,底板属于V类坚硬底板。通过进行现场矿压观测及矿压规律研究,回采工作面采动影响范围为100米,工作面超前应力区为25米,距离工作面7米时,锚杆测力计的最大增量为19kN,巷道顶板最大离层为4mm。老顶周期来压步距9～18米,巷道顶板无冒顶现象,距工作面5m煤柱侧有片帮,片帮体较小,表明回采巷道围岩稳定。(2)开展弹性波测试及钻孔窥视测试,确定巷道顶部松动圈范围为0.8m,煤柱侧为0.9m,煤壁侧为0.6m,判定30303工作面巷道围岩为Ⅱ类较稳定围岩,只需采用“锚杆+锚网”进行支护。(3)进行相似材料模拟实验,对巷道的破坏形态进行观察分析,得到巷道顶板中心为重点支护区域。对巷道顶板建立固支梁结构模型,得到岩梁截面上的最大正应力小于岩层的抗拉强度,所以岩梁结构不会发生破坏,即巷道顶板稳定。(4)根据松动圈测试结果计算得出回采巷道支护参数,优化后的方案与现场实施方案相比,顶部及两帮各减少两根锚杆,排距由1.0m增大到1.4m,每100m的巷道可节省成本70675.5元,在经济上占有明显的优势。通过数值模拟实验,分析现场实施方案与优化设计方案支护下巷道应力分布特征及顶底板和两帮的移近量,得出现场实施方案足以承受巷道岩层载荷,但存在过度支护的问题。优化后方案可提供足够的支护强度,对巷道两帮及顶板的控制效果良好,使得支护更加经济合理。(5)通过对巷道顶板及两帮进行锚杆测力计测试、位移量监测,对靠近巷道的支架阻力进行监测,得到优化后方案可提供足够的支护强度,对巷道两帮及顶板的控制效果良好,满足工程应用。