煤礦錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)的研究探討

趙晉強(qiáng) 喬穎

(山西高平科興平泉煤業(yè)有限公司，山西 高平 048400)

傳統(tǒng)意義上的棚式支護(hù)技術(shù)在支護(hù)性能及支護(hù)屬性方面有著諸多的缺陷及不足。巷道圍巖在特殊工作狀態(tài)下的變形問題無法通過巷道支護(hù)技術(shù)得到合理且有效的控制這一問題以外，在這種支護(hù)技術(shù)作用之下，當(dāng)巷道受到采動壓力作用并發(fā)生變形時，整個巷道工作面斷面會在瞬時發(fā)生縮小，整個煤采工作空間當(dāng)中通風(fēng)、行人及運輸?shù)榷紩艿讲煌潭鹊挠绊?。在這一情況制約下，煤礦開采企業(yè)為維護(hù)正常的礦采作業(yè)運行，往往需要投入更大的人力、物力與財力參與到煤礦巷道圍巖支護(hù)當(dāng)中，整個回采工作面的推進(jìn)速率會受到較大程度的影響。如何在確保煤礦開采工作面開采質(zhì)量一定的基礎(chǔ)之上，對煤礦巷道圍巖支護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理的改進(jìn)與優(yōu)化，已成為當(dāng)前相關(guān)工作人員最亟待解決的問題之一。筆者綜合多年時間工作經(jīng)驗，提出了一種錨梁網(wǎng)索式的聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，現(xiàn)針對這一問題談?wù)勛约旱目捶ㄅc體會。

一、錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)概述

與傳統(tǒng)意義上的棚式支護(hù)技術(shù)不同，本文所研究的這種錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)從本質(zhì)上來說是一種主動性的支護(hù)技術(shù)，其主要依據(jù)巷道圍巖承載能力參數(shù)指標(biāo)的提升來實現(xiàn)對整個煤礦開采工作面巷道進(jìn)行加固的目的。與被動式棚式支護(hù)技術(shù)相比，錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)作用下整個巷道的支護(hù)強(qiáng)度參數(shù)得到了有效提升，其初始狀態(tài)下的支護(hù)阻力也比較大。換句話來說，在這種狀態(tài)作用下，礦采區(qū)域內(nèi)巷道圍巖的自承載作用力也能夠得到充分的發(fā)揮。簡單來說，棚室支護(hù)技術(shù)使得整個工作面所需承載力交由圍巖單獨承擔(dān)，而錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)使得整個工作面的所需承載力能夠合理分配到圍巖與錨桿兩側(cè)，進(jìn)而在工作面當(dāng)中有效形成一種能夠較好的適應(yīng)圍巖采動壓力影響的支護(hù)體，這種支護(hù)體從本質(zhì)上來說是一種可縮性的支護(hù)體，其可縮的特性證明了傳統(tǒng)意義上圍巖在受力作用下可能出現(xiàn)的變形問題能夠得到支護(hù)技術(shù)有效的控制與抑制，整個煤礦開采工作面巷道的穩(wěn)定性也能夠得到合理保障。

二、錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)方式分析

錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)簡單來說就是將錨桿、鋼筋托梁、金屬網(wǎng)以及錨索相聯(lián)合的一種綜合性支護(hù)技術(shù)。一般來說，在具體施工作業(yè)當(dāng)中我們所選用的錨桿應(yīng)當(dāng)我高強(qiáng)錨桿，并采取樹脂加長方式對錨桿進(jìn)行加固。從具體施工技術(shù)角度方面來說，整個錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)方式可以按照支護(hù)部位的不同分為頂板支護(hù)與巷幫支護(hù)兩個方面。筆者現(xiàn)對其做詳細(xì)分析與說明。

（一）頂板支護(hù)方式分析。對于頂板支護(hù)當(dāng)中的錨桿而言，錨桿桿體應(yīng)當(dāng)選用左方向旋轉(zhuǎn)22°的無縱筋螺紋鋼筋為主要施工對象，將長度控制在2m～2.5m范圍之內(nèi)，錨固長度應(yīng)當(dāng)為1200mm左右，以此確保整個錨桿的穩(wěn)固性與合理性；對于頂板支護(hù)當(dāng)中的托板而言，托板外形應(yīng)當(dāng)為拱形且高強(qiáng)度的托盤，其尺寸大小應(yīng)當(dāng)與錨桿長度保持在一定的比例參數(shù)當(dāng)中，設(shè)定為120mm×120mm；對于頂板支護(hù)當(dāng)中的錨桿布置問題而言，一般來說，距離巷幫位置較近的頂錨桿在位置設(shè)定當(dāng)中應(yīng)當(dāng)始終保持有30°左右的外偏偏角，其他位置的頂錨桿應(yīng)當(dāng)在位置設(shè)定當(dāng)中保持與頂板支護(hù)位置相垂直（即角度控制在90°參數(shù)當(dāng)中）；對于頂板支護(hù)當(dāng)中的錨索選用問題而言，要想強(qiáng)化整個頂板的支護(hù)性能，相關(guān)工作人員需要在距離小煤柱幫大約1.7m～2m作用的位置沿垂直方向距離設(shè)定1排相應(yīng)的錨索，各個錨索之間應(yīng)當(dāng)以樹脂錨固劑對錨索進(jìn)行加固控制。

（二）巷幫支護(hù)方式分析。對于巷幫支護(hù)當(dāng)中的錨桿支護(hù)而言，錨桿基本參數(shù)與長度、尺寸指標(biāo)與上文所述中的頂板支護(hù)基本一致，托板基本尺寸形狀業(yè)余頂板支護(hù)方式下的托板參數(shù)基本一致；對于巷幫支護(hù)當(dāng)中的鋼筋托梁而言，其托梁主體應(yīng)當(dāng)以14mm厚度的鋼筋為主體，采用焊接方式進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。與此同時，錨桿在布置過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)按照0.8m的間距進(jìn)行順序排列，對于距離頂?shù)装逦恢米罱膬蓚?cè)錨桿而言，其在位置設(shè)置中應(yīng)當(dāng)與錨桿兩側(cè)的水平線呈10°作用的外偏偏角。

三、錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)礦壓檢測分析

為確保整個煤礦開采施工作業(yè)的安全性與持續(xù)性，并確保相關(guān)施工作業(yè)人員能夠?qū)﹀^梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)當(dāng)中錨桿支護(hù)設(shè)計的適應(yīng)性與合理性有一個全面的認(rèn)識，礦壓監(jiān)測工作就顯得尤為重要與關(guān)鍵。一般來說，在錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)作用之下，科學(xué)化的礦壓檢測應(yīng)當(dāng)包括日常監(jiān)測與綜合監(jiān)測兩個部分，這兩種監(jiān)測類型的監(jiān)測時效、監(jiān)測內(nèi)容以及監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)均有著一定的差異。筆者現(xiàn)從以上兩個方面對其進(jìn)行詳細(xì)分析與說明。

（一）錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)礦壓日常監(jiān)測分析。①.頂板離層。這一方面的日常監(jiān)測按照頂板離層指示儀與工作面的距離范圍差異可以分為兩個層次。首先，對于頂板離層指示儀與工作面距離50m以內(nèi)的監(jiān)測狀態(tài)而言，日常監(jiān)測應(yīng)當(dāng)將監(jiān)測重點放在對指示儀刻度的監(jiān)測之上；其次，對于頂板離層指示儀與工作面距離方位差異超過50m的監(jiān)測狀態(tài)而言，日常監(jiān)測應(yīng)當(dāng)將監(jiān)測重點放在對監(jiān)測刻度墜顏色的監(jiān)測當(dāng)中，刻度墜顯示綠色意味著該監(jiān)測狀態(tài)下頂板松動離層量參數(shù)指標(biāo)比較小，整個巷道工作面的穩(wěn)定性狀態(tài)比較好。當(dāng)刻度墜顯示黃色狀態(tài)時，意味著該監(jiān)測狀態(tài)下頂板松動離層量參數(shù)指標(biāo)比較大，整個巷道工作面已經(jīng)進(jìn)入了危險性狀態(tài)之中；②.錨桿錨固力的監(jiān)測問題分析。在具體施工作業(yè)當(dāng)中，對于錨桿錨固力的監(jiān)測工作應(yīng)當(dāng)采取抽檢的方式，由技術(shù)員與驗收員同時展開監(jiān)測工作，并嚴(yán)格按照小于2天的時間與大于等于10%的比例對整個煤礦現(xiàn)有錨桿錨固力進(jìn)行監(jiān)測，在固力監(jiān)測達(dá)到70kN之后需要停止拉拔作業(yè)。

（二）錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)礦壓綜合監(jiān)測分析。簡單來說，錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)在涉及到礦壓綜合監(jiān)測時的主要工作內(nèi)容可以分為以下幾個方面：①.煤礦開采工作面巷道的表面位移問題，其主要監(jiān)測內(nèi)容包括頂?shù)装鍍蓭偷南鄬σ平繀?shù)、頂板下沉量參數(shù)；②.頂板離層。這一環(huán)節(jié)的主要監(jiān)測工作內(nèi)容包括錨固區(qū)內(nèi)部頂板的巖層位移狀況以及外部頂板的巖層位移狀況。

結(jié)束語

眾所周知，煤炭開采施工質(zhì)量的好壞與巷道支護(hù)技術(shù)的合理性是密切相關(guān)的。換句話來說，科學(xué)且合理的巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用能夠使得作用礦井高產(chǎn)高效。大量的實踐研究結(jié)果向我們證實了一點：傳統(tǒng)意義上的棚式支護(hù)技術(shù)結(jié)構(gòu)從本質(zhì)上來說屬于被動性質(zhì)支護(hù)技術(shù)的一種，其最大的缺陷與不足在于初始狀態(tài)下的支護(hù)阻力特別小，支護(hù)承載力參數(shù)也比較小，這也就是說巷道圍巖在特殊工作狀態(tài)下的變形問題無法通過巷道支護(hù)技術(shù)得到合理且有效的控制，急需做出改進(jìn)。本文針對一種新型煤礦錨梁網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

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