迎采對(duì)掘條件下強(qiáng)動(dòng)壓回采巷道支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化

王文魁

（西山煤電有限公司西曲礦工程科，山西　太原　030200）

1　地質(zhì)概況

礦井田面積8.4 099 km2，礦井地理位置優(yōu)越、區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，資源可靠、儲(chǔ)量豐富，開(kāi)采技術(shù)條件好，煤質(zhì)優(yōu)良，市場(chǎng)前景廣闊?？刹擅簩訛?號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤[1]。目前主要開(kāi)采2號(hào)、4號(hào)和-240m以上6號(hào)煤層。其中，2號(hào)煤厚3.91～6.95 m，平均5.30m，采煤工藝以綜采放頂煤為主，村莊下開(kāi)采采用充填開(kāi)采，目前最深開(kāi)采至750m。

目前正在準(zhǔn)備的3111工作面，地表位于東古佛村東北500m左右，皆為農(nóng)田。井下位置及四鄰采掘情況為：北至F30斷層防水煤柱線(xiàn)，地面平均標(biāo)高為+168～+171m，工作面標(biāo)高-495～-535m，推進(jìn)長(zhǎng)度454m，工作面長(zhǎng)度80m，煤厚平均5.5m，儲(chǔ)量28 萬(wàn) t。

本地區(qū)呈一單斜構(gòu)造，煤層基本穩(wěn)定，厚度均在1.2m左右。煤層傾角淺部較緩，深部較陡。斷層附近煤厚可能變薄。老頂為砂質(zhì)頁(yè)巖，厚度3.5m，深灰色質(zhì)硬，局部含硅質(zhì)層理明顯，含砂質(zhì)不均勻；直接頂為石灰?guī)r，厚度為0.3～2.0m，青灰色，性脆較硬，含有少量方解石脈；直接底為細(xì)砂巖，厚度為1.5～2.4m，深灰色，長(zhǎng)石英為主，硅質(zhì)膠結(jié)，局部含黃鐵礦；老底為砂質(zhì)頁(yè)巖，厚度為4.5m，上部石英長(zhǎng)石為主含云母，層理清晰。下部含炭質(zhì)泥質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理發(fā)育局部含細(xì)砂。由于工作面臨近斷層，預(yù)計(jì)本區(qū)域壓力較大。

殺人償命的深層本質(zhì)在于以怨報(bào)怨，但是冤冤相報(bào)何時(shí)了，不斷的循環(huán)往復(fù)并不能夠從根本上解決問(wèn)題。如果以德報(bào)怨，又會(huì)有失公平。正如孔子所說(shuō)，“或曰：以德報(bào)怨，何如？子曰何以報(bào)德？以直報(bào)怨，以德報(bào)德”。既然如此，我們大可轉(zhuǎn)換思維，倡導(dǎo)刑事和解。具體到案件當(dāng)中，加害人應(yīng)當(dāng)積極地請(qǐng)求被害人及其家屬的寬恕與原諒，被害人在可容忍的限度內(nèi)可以選擇積極的接納，最大限度地實(shí)現(xiàn)刑事和解。在此基礎(chǔ)上，形成民眾的普遍認(rèn)同感，獨(dú)立證成被害人寬恕的正當(dāng)性，由此，死刑的適用在事實(shí)上慢慢減少，直到死刑在事實(shí)適用中全面停止，一切自然水到渠成。

根據(jù)臨近巷道揭露的地質(zhì)資料分析，該區(qū)基本為一單斜構(gòu)造。本地區(qū)屬-600水平擴(kuò)大區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造控制程度較低，根據(jù)掘進(jìn)巷道揭露的資料以及三維地震勘探資料分析，該區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，對(duì)煤層采掘影響較大。影響本區(qū)掘進(jìn)的主要地質(zhì)因素為DF7（走向27°～67°、傾向117°～157°、傾角66°、落差 0～3m）、DF11（走向 128°、傾向 38°、傾角 60°、落差 0～13m）、DF12（走向 24°、傾向114°、傾角 60°、落差 0～8m）、F30（走向 38°～59°、傾向 128°～149°、傾角 70°、落差 20～90m）及BF1（走向22°、傾向112°、傾角70°、落差80m）斷層，除DF12斷層外，均對(duì)掘進(jìn)有較大影響。

江水兇狠地灌入他的嘴巴、鼻孔，令他難受得要死。他覺(jué)得自己一定會(huì)死在這里，莫明其妙的，連發(fā)生了什么都不知道。他不甘心，努力睜大眼睛，試圖將周?chē)木跋罂辞宄?，但沒(méi)等他看清，便覺(jué)身周的水流又是一陣翻騰，他的身體，被什么力量帶著向上浮，快速地沖出了水面。

工作面正常掘進(jìn)時(shí)，預(yù)計(jì)瓦斯最大絕對(duì)涌出量為1.0m3/min。煤層屬于三類(lèi)不易自燃煤層，煤塵具有爆炸性。

本地區(qū)主要充水水源為4號(hào)煤頂板石灰?guī)r水，根據(jù)臨近巷道掘進(jìn)時(shí)揭露的涌水量，預(yù)計(jì)正常涌水量為0.1 t/min，最大涌水量為0.2 t/min。井田煤層由東向西處于淺一中一深埋區(qū)，煤系地層及其以上鄰近基巖含水層，接受補(bǔ)給條件由強(qiáng)變?nèi)?，富水性也由?qiáng)轉(zhuǎn)弱。井田內(nèi)沒(méi)有大的地表水體，僅發(fā)育數(shù)條季節(jié)性沖溝。礦井無(wú)突水現(xiàn)象，礦井防治水工作易于進(jìn)行。

2　迎采對(duì)掘強(qiáng)動(dòng)壓回采巷道變形破壞特征

3111工作面回風(fēng)巷按方位142°30'，從集中皮帶巷開(kāi)口，從軌道大巷和總回風(fēng)大巷下部穿過(guò)，沿煤層底板掘進(jìn)，設(shè)計(jì)斷面為矩形，寬4.4m，高3.1m。巷道主體部分位于已掘軌道大巷、皮帶大巷與總回風(fēng)大巷的南部，其西部和南部為實(shí)體煤，東部為正在回采的3109工作面，采掘工作面相對(duì)位置關(guān)系如下頁(yè)圖1所示。

錨桿角度：頂角和底角處錨桿分別向頂、底傾斜15°左右，其他錨桿均垂直兩幫布置。

圖1　采掘工作面相對(duì)位置關(guān)系圖

兩幫錨桿：煤柱側(cè)幫確定用左旋螺紋鋼高強(qiáng)錨桿，錨桿鋼材屈服強(qiáng)度不少于335MPa，錨桿型號(hào)是Ф20mm×2 000mm；匹配120mm×120mm×10mm托盤(pán)。

巷道頂板的最大下沉量可達(dá)500mm以上，金屬網(wǎng)和鋼筋梯子梁在煤體的作用下發(fā)生嚴(yán)重?cái)D出變形，甚至被撕裂扯斷，錨桿托盤(pán)脫離頂板發(fā)生嚴(yán)重偏斜，部分錨桿已拉斷，失去支護(hù)加固效果。

2.1　頂板拉破壞情況

綜上所述，高血壓合并糖尿病老年患者實(shí)行針對(duì)性護(hù)理路徑表干預(yù)模式具有很好的臨床應(yīng)用價(jià)值，可作為今后首選護(hù)理方案。

在新興權(quán)利的保護(hù)進(jìn)程中，一種重要的進(jìn)路就是依據(jù)憲法關(guān)于基本權(quán)利的規(guī)定通過(guò)對(duì)憲法相關(guān)基本權(quán)利條款的解釋?zhuān)瑢⑿屡d權(quán)利所體現(xiàn)的利益納入已經(jīng)存在的具體基本權(quán)利之中，或者在概括性基本權(quán)利條款下創(chuàng)設(shè)未被憲法明文列舉的新的基本權(quán)利，從而根據(jù)基本權(quán)利的規(guī)定保護(hù)新興權(quán)利。

2.2　幫部松動(dòng)破壞情況

巷道幫部出現(xiàn)嚴(yán)重“鼓肚”現(xiàn)象，兩幫移近量較大，最大移近量可達(dá)800mm以上，巷道左幫變形破壞情況明顯大于右?guī)?；錨桿托盤(pán)深陷兩幫煤體內(nèi)，部分撕裂失效，金屬網(wǎng)和鋼筋梯子梁變形嚴(yán)重，部分金屬網(wǎng)折斷，在金屬網(wǎng)與穩(wěn)定煤幫表面間的空隙內(nèi)存有松動(dòng)脫落的破碎煤巖體。

2.3　幫角剪切破壞情況

巷道幫角處出現(xiàn)有明顯的剪切變形破壞，尤其是左幫上角和右?guī)拖陆?；左幫上角出現(xiàn)錨桿托盤(pán)撕裂，錨桿與鋼筋梯子梁脫開(kāi)，錨桿深陷煤巖體內(nèi)，擠出的煤體僅由變形嚴(yán)重的金屬網(wǎng)和鋼筋梯子梁支撐；右?guī)拖陆俏幢讳摻钐葑恿簤鹤《纬霈F(xiàn)明顯的整體內(nèi)移滑動(dòng)變形，部分金屬網(wǎng)被擠出的煤體撐開(kāi)，變形嚴(yán)重。

3　強(qiáng)動(dòng)壓巷道錨桿、錨索支護(hù)參數(shù)優(yōu)化

如圖2所示是強(qiáng)動(dòng)壓巷道錨桿、錨索布置平面圖。巷道毛寬4 400mm，毛高3 100mm，在原支護(hù)的基礎(chǔ)上補(bǔ)打頂板2根錨索，排距為2m，錨索一排布置2根，錨索間距1 900mm。此外頂板再布置5根錨桿，950mm為錨桿間距；兩幫各打4根高強(qiáng)錨桿，850mm為錨桿之間間距，錨桿之間的排距確定是1 000mm。

3.1　頂板錨桿

頂板錨桿采用左旋螺紋鋼高強(qiáng)錨桿規(guī)格為Φ20 mm×2 000mm，匹配規(guī)格120mm×120mm×10mm高強(qiáng)螺母與高強(qiáng)拱形托盤(pán)。打鉆時(shí)孔直徑為28mm，藥卷規(guī)格為K2335和Z2360。

圖2　強(qiáng)動(dòng)壓巷道錨桿、錨索布置平面（單位：mm）

錨桿兩頂角處錨桿分別向外傾斜10°左右，其他錨桿均垂直頂板布置。

頂板錨索：確定用直徑17.8mm，長(zhǎng)6.3m的1×7股高強(qiáng)錨索，錨索的有效長(zhǎng)度為6.0m左右。排距為2m，錨索一排布置2根，錨索間距1 900 mm。施工時(shí)錨索用型號(hào)一支K2335，兩支Z23603卷樹(shù)脂藥卷來(lái)進(jìn)行錨固劑錨固，在錨索錨固端1 300mm地方加擋圈，有效錨固長(zhǎng)度約是1 400 mm。錨索托盤(pán)匹配300mm×300mm×12mm的高強(qiáng)平托盤(pán)，施工時(shí)錨索預(yù)緊力應(yīng)≥200 kN[3]。設(shè)計(jì)錨固力大于300 kN。遇煤層厚度變化較大的地段，錨索長(zhǎng)度可根據(jù)需要調(diào)整，錨索至少應(yīng)深入煤層頂板1 500mm以上。

3.2　兩幫錨桿

3111工作面回風(fēng)巷掘出后的60天內(nèi)，圍巖發(fā)生了較為嚴(yán)重的變形破壞，通過(guò)對(duì)巷道已掘段（200～450m）圍巖變形破壞情況的實(shí)地考察、觀測(cè)，其主要變形破壞狀況如下：

3111工作面回風(fēng)巷與3109回采工作面間留設(shè)有20m的區(qū)段保護(hù)煤柱，由于區(qū)段工作面接替緊張，在3109工作面回采結(jié)束前，即開(kāi)始進(jìn)行3111工作面回風(fēng)巷的掘進(jìn)工作，3111工作面回風(fēng)巷向前掘進(jìn)過(guò)程中必定與3109回采工作面相遇，并將遭受強(qiáng)烈的動(dòng)壓影響。

打鉆時(shí)孔直徑是28 mm，每孔放置型號(hào)是K2335與Z2360兩支樹(shù)脂藥卷[4]。梯子梁采用Ф14mm的鋼筋自行制作（梯子梁鋼筋比頂板稍細(xì)），長(zhǎng)度為3 100 mm，兩端封閉；巷道兩幫金屬網(wǎng)型號(hào)確定為3 100mm×1 100mm的菱形網(wǎng)，相鄰網(wǎng)之間搭接大約100mm，用鐵絲來(lái)進(jìn)行連接。煤柱側(cè)錨桿預(yù)緊力矩應(yīng)大于300N·m。

現(xiàn)今，隨著科學(xué)技術(shù)以及信息技術(shù)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程也在不斷推進(jìn)，而土地規(guī)劃作為一個(gè)城市發(fā)展的基礎(chǔ)，其可以確保城市土地的利用，提高城市交通通暢度，以此來(lái)為社會(huì)大眾營(yíng)造一個(gè)良好的居住環(huán)境，進(jìn)一步保證社會(huì)的穩(wěn)定。而在土地工程管理中引入相應(yīng)的測(cè)繪技術(shù)，則可以更好地提高土地測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。其作為一項(xiàng)先進(jìn)的新型技術(shù)，不僅涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)、線(xiàn)性模式等專(zhuān)業(yè)，還包含了信息化技術(shù)，而要實(shí)現(xiàn)其在土地工程管理中的作用，相應(yīng)的企業(yè)以及單位必須對(duì)其技術(shù)內(nèi)容以及實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行全面掌握，以此來(lái)發(fā)揮出其最大效能。

第二，對(duì)內(nèi)部資本市場(chǎng)相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行完善，建立健全相關(guān)集團(tuán)企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則，提升會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的質(zhì)量，規(guī)范會(huì)計(jì)信息的披露規(guī)則，完善相關(guān)法律法規(guī)制度遏制市場(chǎng)的違規(guī)行為，進(jìn)一步加大處罰力度，增加違規(guī)違法成本。

3.3　頂板錨索

巷道頂板配以金屬網(wǎng)與鋼筋梯子梁進(jìn)行輔助支護(hù)，頂部梯子梁有效長(zhǎng)度是4400mm，規(guī)格Φ14mm的鋼筋自行加工；巷道頂板金屬網(wǎng)型號(hào)是4 400mm×1 100mm使用菱形網(wǎng)來(lái)匹配，相鄰之間網(wǎng)搭接大約100mm，用鐵絲進(jìn)行連接。錨桿設(shè)計(jì)錨固力大于100kN，施工時(shí)要確保錨桿預(yù)緊力矩大于300N·m[2]。

4　效果分析

4.1　表面位移監(jiān)測(cè)

為全面檢查巷道錨桿支護(hù)的工作狀態(tài)，監(jiān)控巷道受強(qiáng)動(dòng)壓采動(dòng)影響前后的狀況來(lái)確定巷道的穩(wěn)定程度，以便及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施[5]。原則上錨桿支護(hù)參數(shù)改變時(shí)設(shè)測(cè)站進(jìn)行礦壓觀測(cè)，其他地點(diǎn)依照現(xiàn)場(chǎng)具體情況，選擇破碎圍巖每隔80m設(shè)置1處測(cè)站。監(jiān)測(cè)頻率為2 d一次，監(jiān)測(cè)時(shí)間為50 d。

農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員的專(zhuān)業(yè)能力將會(huì)直接決定我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的效果，在這樣的情況下，要更好的提升農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的作用，對(duì)于農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員的專(zhuān)業(yè)能力進(jìn)行提升是非常有必要的。政府的相關(guān)部門(mén)可以通過(guò)定期對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員進(jìn)行培訓(xùn)，組織技術(shù)人員下鄉(xiāng)與弄濕實(shí)際溝通等方式，提升其專(zhuān)業(yè)能力。在此基礎(chǔ)上還可以通過(guò)編制調(diào)整，更好的引入人才，為農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的開(kāi)展提供充分支持。

4.2　監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

如圖3、圖4是某個(gè)測(cè)點(diǎn)在支護(hù)參數(shù)優(yōu)化前后的頂板移近量和兩幫收斂量的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

由圖3可看出，在支護(hù)優(yōu)化前監(jiān)測(cè)期間巷道頂?shù)装逡平砍手饾u增長(zhǎng)趨勢(shì)，最大可達(dá)140mm，在監(jiān)測(cè)第5 d時(shí)，巷道頂?shù)装逡平繌?mm增加到25mm，表明原有支護(hù)設(shè)計(jì)不能有效控制巷道圍巖的變形。

支護(hù)優(yōu)化前的頂?shù)装逡平孔畲笾禐?30 mm，監(jiān)測(cè)期間移近量一直呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。監(jiān)測(cè)第5 d，頂?shù)装逡平繌?mm突增至26 mm，說(shuō)明原有支護(hù)不能及時(shí)控制圍巖變形。通過(guò)對(duì)巷道錨桿、錨索支護(hù)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，巷道頂?shù)装逡平棵黠@下降，最大值為65mm，且逐漸趨于穩(wěn)定。

由圖4可看出，在支護(hù)優(yōu)化前監(jiān)測(cè)期間巷道兩幫收斂量呈逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì)，最大可達(dá)100mm，在前10 d內(nèi)增加迅速，沒(méi)有放緩趨勢(shì)。支護(hù)優(yōu)化后在監(jiān)測(cè)第35 d后，巷道兩幫收斂量逐步趨于穩(wěn)定在60mm。

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果可知：對(duì)強(qiáng)動(dòng)壓巷道錨桿、錨索支護(hù)優(yōu)化控制了巷道圍巖變形，提高了圍巖強(qiáng)度，保證了巷道長(zhǎng)期穩(wěn)定與安全。

圖3　頂板移近量

圖4　兩幫收斂量

[1]李國(guó)棟，王襄禹.麻家梁煤礦強(qiáng)動(dòng)壓巷道圍巖控制技術(shù)[J].煤炭技術(shù)，2017，36（8）：49-50.

[2]鄭兵亮.強(qiáng)動(dòng)壓大變形巷道群圍巖加固技術(shù)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2015，43（11）：27-31；37.

[3]徐云飛.強(qiáng)動(dòng)壓影響下軌道順槽底板巷道加固技術(shù)研究[J].煤炭技術(shù)，2014，33（5）：105-108.

[4]王德璋，李俊杰.動(dòng)壓巷道礦壓顯現(xiàn)規(guī)律及支護(hù)技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2011，39（4）：40-43.

[5]吳擁政.強(qiáng)動(dòng)壓下回采巷道高預(yù)緊力強(qiáng)力錨桿支護(hù)技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2010，38（3）：12-14；48.