錨桿（索）支護巷道冒頂事故的類型及控制措施

代衛(wèi)林

摘 要：根據(jù)煤礦生產中錨桿（索）支護冒頂事故進行分析，對其分類總結，闡述其發(fā)生原因和特點，從而提出了預防冒頂事故的措施。

關鍵詞：錨桿（索）支護；冒頂事故；預防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.184

隨著我國煤炭工業(yè)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的支護工藝已很難滿足現(xiàn)代煤礦的發(fā)展。近年來煤炭技術水平、生產裝備和管理水平都有不同程度的提高。我國與世界先進采礦業(yè)接軌，特引進了錨網(wǎng)（索）支護新工藝，并在全國各大煤礦推行。錨網(wǎng)索支護是由以前的被動支護轉化為主動支護，是由單獨的支架支撐上層頂板壓力轉化為由頂板自身承擔上層頂板壓力，其優(yōu)點遠遠是其他傳統(tǒng)支護無法具有的。根據(jù)實際生產使用效果來看均對其進行人可，他是我國自綜采之后的第二次支護技術革命。無論是從巷道斷面利用率、掘進量、掘進速度、勞動強度以及節(jié)約支護成本而言，都遠遠遜色于架棚支護。但在實際生產過程中，我們錨網(wǎng)巷道的推廣遇到了一些困難，也發(fā)生了一些嚴重的頂板事故。

1 錨網(wǎng)支護巷道冒頂類型及原因分析

近年來對實際生產過程中對錨網(wǎng)巷道冒頂事故的統(tǒng)計，以按冒頂形式可劃分大致可分為：掘進迎頭區(qū)冒落型、大范圍壓垮型冒頂、局部漏垮型冒頂。

掘進迎頭區(qū)冒落型，主要是因地質構造發(fā)生變化，巷道頂板結構復雜，巖性破碎節(jié)理發(fā)育明顯等造成頂板完整性和強度低，自穩(wěn)能力差。巷道開挖下部煤巖后，上部煤巖失去下部煤巖的支撐力，當該巖塊的下滑力大于四周原巖所施加的側向摩擦力時，巖體就會發(fā)生下滑造成冒頂事故。此類事故主要發(fā)生在頂板支護不及時的掘進迎頭和整修頭，冒頂后頂板呈：三角錐型、梯型、倒梯型、矩型等。

大范圍壓垮型冒頂。主要由兩方面造成：一是支護設計不當，巷道頂板或圍巖施加給錨桿（索）的壓力超過錨索的破斷載荷所致，錨桿（索）的支護參數(shù)選擇不合理沒有正真的將錨索固定在松動權以外的堅硬原巖中，導致錨索錨固力達不到設計要求；二是掘進施工過程中施工工藝不合理，原巖遭到人為破壞、施工工程質量把關不嚴、支護材料材質不合格；三是頂板監(jiān)管不到位。沒有及時對巖層壓力和錨桿（索）的錨固力進行監(jiān)測，頂板離層下沉后沒有及時采取相應的補充措施。

局部漏垮型冒頂。主要是因巷道頂板巖性松軟破碎，長期遇到風水浸蝕風化嚴重，尤其是頂板支護強度不夠時巖石下沉擠壓進一步破壞表層頂板巖石，繼而頂板表層開始出現(xiàn)不間斷的局部掉砟，并逐漸向內部巖層延續(xù)，最終導致錨桿（鎖）等錨桿（索）支護失效，最終導致巷道頂部破碎巖層在重力作用下冒落。

2 煤巷錨桿支護巷道冒頂?shù)奶攸c

煤巷錨桿支護巷道冒頂事故與架棚支護巷道的冒頂事故相比，大部分冒頂事故都發(fā)生在地質條件變化的地點，冒頂寬度一般小于巷道寬度，冒頂高度一般是巷道高度的1～3倍。其具有以下三方面特點：第一頻發(fā)性。錨網(wǎng)巷道支護質量＼頂板壓力和支護效果很難把關，監(jiān)測監(jiān)管落實不到位，煤層頂板的破壞隱蔽性強，許多冒頂沒有明顯的預兆，加強支護的補充措施跟不上去。第二廣泛性。礦井巷道分布復雜、范圍廣，任何一個地點無論是井筒、巷道和硐室，是采掘工作面隨時都有發(fā)生頂板事故的可能。第三突發(fā)性。煤礦地質條件復雜，大多發(fā)生在瞬間，隨機性大，呈突發(fā)性。平時支護良好的采掘工作面會突然在沖擊地壓的作用下，錨網(wǎng)支護強度瞬間達不到要求，造成冒頂、 片幫等頂板事故。

3 預防措施

3.1 合理選擇巷道的位置

從巷道生產設計中，必須嚴格考慮巷道的布置和層位間的相互關系，巷道應布置在穩(wěn)定的圍巖強度高的煤層或底板巖體中，且盡量避開應力集中區(qū)和地質構造帶，少掘交叉巷道和上下重疊的巷道。

3.2 合理選擇巷道支護設計方法

根據(jù)生產需求，盡量減少巷道斷面尺寸和掘進量，巷道圍巖是一個極其復雜的地質體，在進行支護設計時應對圍巖各類地質力學條件進行分析比較，確定合理支護參數(shù)，使之應有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力。應根據(jù)不同圍巖的力學性質采取不同的支護參數(shù)，即使是同一巷道在不同地質條件下，也要及時根據(jù)變化的地質情況，及時調整支護參數(shù)。設計方案要通過實際生產施工，對其頂板進行監(jiān)測，反復實踐、檢驗。巷道在掘進過程中應及時進行頂板探測，隨時掌握頂板巖性的變化，合理調整錨桿、錨索的參數(shù)，在動態(tài)中逐步優(yōu)化完成，使每一根錨固均能達到設計需要的錨固力。

3.3 確保煤巷錨桿支護的施工質量

根據(jù)支護設計要求，對支護材料詳細的質量驗收，確保支護材料強度達到設計要求。強化施工質量，定期對錨桿（鎖）進行拉拔力實驗，使每一個根錨桿（鎖）都具有相應的初錨力，減少外圍巖層與深部圍巖的離層。錨桿（索）巷道的必須及時支護，避免空頂。盡可能做到錨桿（索）及早與圍巖共同承載，充分發(fā)揮錨桿（索）的主動支護作用。嚴格要求巷道支護的工程質量，保證錨桿安裝質量，充分發(fā)揮錨桿在支護中的作用。幫錨網(wǎng)要及時跟頭，做到一次成巷。放炮前必須加固，如二次緊固錨桿螺母等。掘進工作面要及時進行臨時支護，嚴禁空頂作業(yè)。

3.4 加強特殊巷道的支護強度

巷道掘進遇到地質構造破碎帶、老空帶及交叉巷道時，必須根據(jù)巷道巖性特點，重新核對支護參數(shù)，選擇符合要求的支護設計。

4 結束語

為更好的推廣煤巷錨網(wǎng)支護新工藝，我們必須揚其所長避其所短，嚴格控制煤巷錨桿支護冒頂事故的發(fā)生。為此，在選擇煤巷錨桿支護之前，我們必須嚴格審核，對巷道頂板巖性、四鄰關系、支護參數(shù)、施工工藝、等認真分析。加強生產管理，注重頂板監(jiān)管，在生產過程中不斷優(yōu)化支護方案。嚴格按技術措施執(zhí)行，堅持正規(guī)循環(huán)，保證其支護質量，才能有效避免冒頂事故的發(fā)生。

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