淺談沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

汪超

摘要：文章通過分析煤礦掘進(jìn)開采現(xiàn)狀，闡述沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)相關(guān)要點(diǎn)，對(duì)沿空掘進(jìn)巷道重點(diǎn)部位支護(hù)策略展開探討，旨在為如何促進(jìn)煤礦掘進(jìn)開采工作安全有序開展研究適用提供一些思路。

關(guān)鍵詞：沿空；掘進(jìn)巷道；支護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào)： TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2016）08（b）-0000-00

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)逐步改革創(chuàng)新，為煤礦行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了有力契機(jī)。近年來，煤礦開采安全問題越來越為人們所關(guān)注，采煤工藝的推陳出新，先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備的廣泛推廣，一方面有效提升了煤礦巷道掘進(jìn)速度，一方面引發(fā)了一系列開采安全問題，經(jīng)由應(yīng)用科學(xué)可靠的沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)，可有效強(qiáng)化沿空巷道穩(wěn)定牢固性，為作業(yè)人員生命安全提供保障[1]。

1煤礦掘進(jìn)開采現(xiàn)狀

（1）就煤礦開采而言，均是從淺層朝深層進(jìn)行不斷推進(jìn)的，伴隨開采地層的逐步深入，如此勢(shì)必會(huì)對(duì)原本地質(zhì)構(gòu)造造成相應(yīng)程度的破壞，且主要表現(xiàn)于頂層板巖石特性方面，開采期間會(huì)產(chǎn)生顯著的轉(zhuǎn)變，同時(shí)拱狀的圍巖同樣會(huì)面臨極大的外力影響，進(jìn)而加大煤礦掘進(jìn)開采的難度。

（2）受復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境影響，礦井上部、底部土質(zhì)相對(duì)松散，同時(shí)存在煤的土層同樣十分松軟，鑒于此，在對(duì)煤礦巷道進(jìn)行開挖期間往往要面臨十分復(fù)雜的狀況。在煤礦巷道開挖期間，巷道無法持續(xù)維持固定形態(tài)，而且一次成型后并不容易出現(xiàn)變形，另一方面，巷道頂部、底部板塊同樣會(huì)產(chǎn)生明顯的收縮，如此便為安全管理有序開展帶來了極大的威脅。

（3）開采設(shè)備未得到及時(shí)更新同樣一定程度加大了煤礦掘進(jìn)開采的難度，就開采施工技術(shù)設(shè)備角度而言，與先進(jìn)國家開采水平相比，我國在此方面仍舊處于初級(jí)發(fā)展階段。在半煤巖開展掘進(jìn)過程中，倘若出現(xiàn)的演示硬度系數(shù)超過五級(jí)，開采設(shè)備各部分極易遭受嚴(yán)重磨損，進(jìn)一步是的巷道掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備遭受破壞，從而對(duì)全面煤礦掘進(jìn)開采工作有序進(jìn)行造成負(fù)面影響。

2沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)相關(guān)要點(diǎn)

現(xiàn)階段，國內(nèi)煤礦在掘進(jìn)巷道中主要推行錨索、錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)?；趯?duì)此項(xiàng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合傳統(tǒng)施工經(jīng)驗(yàn)及錨桿懸吊理論，通常把沿空巷道施工斷面調(diào)節(jié)成梯形。然而，受沿空采掘斷面受力條件十分繁雜影響，使得引發(fā)兩幫內(nèi)擠、頂板下沉及地板上鼓等變形情況，極大程度威脅著采掘面的安全。鑒于此，支護(hù)人員應(yīng)當(dāng)在常規(guī)支護(hù)技術(shù)的前提下，對(duì)沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)開展科學(xué)合理調(diào)整，強(qiáng)化采掘面受力穩(wěn)定性，確保采掘工作面安全運(yùn)行。

2.1科學(xué)提升工作面寬度

通常而言，沿空掘進(jìn)巷道斷面為矩形，巷道斷面寬度及高度分別約為4.2m和2.5m。要想促進(jìn)沿空巷道承載壓力得到一定程度消除，支護(hù)人員可適當(dāng)對(duì)巷道斷面開展加寬處理，即將巷道斷面寬度增加到4.6m，巷道高度增加到3.0m[2]。巷道斷面經(jīng)過加寬處理后，采掘面得以擴(kuò)寬，就算巷道出現(xiàn)了不可避免的變形量，相較于先前的斷面，依舊存在十分大的活動(dòng)范圍，進(jìn)一步使一系列開采技術(shù)應(yīng)用要求得以被滿足。

2.2強(qiáng)化沿空巷道支護(hù)技術(shù)手段

相較于常規(guī)巷道掘進(jìn)，在支護(hù)技術(shù)手段方面，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)沿空巷道施工質(zhì)量及材料的關(guān)注度。一般情況下，要選取性能佳的錨網(wǎng)、錨索等開展支護(hù)。支護(hù)人員尤為要重視兩幫、底角及頂板部位，一方面要選取高性能錨桿開展支護(hù)，一方面要選取錨索開展補(bǔ)充支護(hù)?；诖?，支護(hù)人員在應(yīng)用沿空巷道支護(hù)技術(shù)過程中，還應(yīng)當(dāng)主要的技術(shù)要點(diǎn)包括：1）提升錨桿支護(hù)強(qiáng)度，緩解巷道圍巖早期變形情況，增強(qiáng)圍巖綜合性能；2）改進(jìn)錨、索支護(hù)技術(shù)，促使它們把預(yù)應(yīng)力延伸至圍巖深部，強(qiáng)化圍巖穩(wěn)定性；3）倘若巷道斷面跨度相對(duì)大，可于頂板下沉量相對(duì)大部位設(shè)置木點(diǎn)支柱或單體液壓支柱，為斷面尋求再一個(gè)支撐點(diǎn)，進(jìn)而改善支護(hù)效果[3]。

3.沿空掘進(jìn)巷道重點(diǎn)部位支護(hù)策略

近年來，煤礦開采安全問題越來越為人們所關(guān)注，采煤工藝的推陳出新，先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備的廣泛推廣，一方面有效提升了煤礦巷道掘進(jìn)速度，一方面引發(fā)了一系列開采安全問題，經(jīng)由應(yīng)用科學(xué)可靠的沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)，可有效強(qiáng)化沿空巷道穩(wěn)定牢固性，為作業(yè)人員生命安全提供保障。全面煤礦行業(yè)在時(shí)代發(fā)展新形勢(shì)下，要與時(shí)俱進(jìn)，大力進(jìn)行改革創(chuàng)新，引入先進(jìn)科技、成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn)逐步強(qiáng)化沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，如何進(jìn)一步促進(jìn)煤礦掘進(jìn)開采工作安全有序開展可以從以下相關(guān)策略著手：

3.1強(qiáng)化頂板支護(hù)

在強(qiáng)化頂板支護(hù)過程中，支護(hù)人員第一步要選取性能佳的螺紋鋼錨桿，并于巷道中間到兩幫部位開展科學(xué)設(shè)置，還應(yīng)當(dāng)將兩幫錨桿距離頂板控制在不超過30cm。通過對(duì)錨桿支護(hù)的合理應(yīng)用，接下來要開展好梯形鋼帶及棱形狀金屬網(wǎng)安裝工作。為了促進(jìn)對(duì)巷道頂板支護(hù)的強(qiáng)化，應(yīng)當(dāng)在沿空巷道各兩排錨桿相互設(shè)置一排錨索，并且錨索相互距離設(shè)定在1.5m左右[4]。

3.2強(qiáng)化實(shí)體煤幫支護(hù)

在強(qiáng)化實(shí)體煤幫支護(hù)過程中，支護(hù)人員第一步要選取4根性能佳、左旋無縱筋的螺紋錨桿調(diào)節(jié)于標(biāo)準(zhǔn)部位。倘若存在巷道鉆孔質(zhì)量不達(dá)標(biāo)情況，難以確保錨桿全面有效凸顯自身預(yù)設(shè)應(yīng)力，可引入雙螺帽，從而強(qiáng)化錨桿穩(wěn)定性。同時(shí)，支護(hù)人員還應(yīng)當(dāng)尤為關(guān)注錨桿排布均勻與否，務(wù)必要確保錨桿合理設(shè)置在巷道頂端及低端部位。

3.3強(qiáng)化頂板破碎地段支護(hù)

受沿空巷道頂板破碎地段穩(wěn)定性不充分，極易出現(xiàn)冒落現(xiàn)象影響，使得難以構(gòu)筑矩形掘進(jìn)斷面。鑒于此，支護(hù)人員要想扭轉(zhuǎn)這一局面，就務(wù)必要經(jīng)由對(duì)頂板形狀進(jìn)行科學(xué)改變，將沿空巷道頂板形狀調(diào)節(jié)成拱形。后續(xù)調(diào)節(jié)排距為80cm×80cm的錨桿，并可通過應(yīng)用針對(duì)錨索裝置，從而強(qiáng)化頂板穩(wěn)定牢固性[5]。

3.4強(qiáng)化地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜地段支護(hù)

倘若在掘進(jìn)期間出現(xiàn)破碎帶、斷層等復(fù)雜地質(zhì)環(huán)節(jié)，就應(yīng)當(dāng)引入特殊的支護(hù)手段，好比棚架支護(hù)，于此期間需要頂板背實(shí)。如果條件允許，棚架頂部還應(yīng)當(dāng)配套頂錨桿。就錨桿、棚架聯(lián)合支護(hù)技術(shù)均難以維護(hù)的破碎地段而言，可考慮引入注漿手段強(qiáng)化圍巖穩(wěn)定牢固性。

4結(jié)束語

總而言之，沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)是煤礦開采期間十分關(guān)鍵的一環(huán)，其不僅是開采工作有序開展的重要保障，還是煤礦開采安全性的重要保障。鑒于此，相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，全面分析煤礦掘進(jìn)開采現(xiàn)狀，清除認(rèn)識(shí)沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)相關(guān)要點(diǎn)，“強(qiáng)化頂板支護(hù)”、“強(qiáng)化實(shí)體煤幫支護(hù)”、“強(qiáng)化頂板破碎地段支護(hù)”、“強(qiáng)化地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜地段支護(hù)”等，積極促進(jìn)煤礦掘進(jìn)開采工作安全有序開展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉瑜，孫傳軍. 沿空巷道錨網(wǎng)梁索支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果分析[J].煤礦安全，2009，40（10）：99-101.

[2]韓君鋒，李帥.沿空掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)實(shí)踐[J].煤礦支護(hù)，2009，（01）：43-45.

[3]劉玉德，張洪鵬，王廣青，崔功鋼.沿空掘進(jìn)軟巖巷道桁架聯(lián)合支護(hù)試驗(yàn)研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2013，9（1）：24-28.

[4]鄭衛(wèi)華，于元林，張向陽.錨梁網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)在復(fù)合頂板沿空巷道中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2008，27（11）：43-45.

[5]胡國強(qiáng). 淺談煤礦小煤柱沿空巷道掘進(jìn)支護(hù)的技術(shù)方法[J].中國科技博覽，2010，（36）：680-681.