探究煤礦掘進(jìn)迎頭過斷層錨網(wǎng)索+U鋼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

苗偉

摘?要：近些年國內(nèi)的煤炭產(chǎn)量不斷上升，因而煤礦企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)礦井生產(chǎn)作業(yè)的管理，以及推動(dòng)煤炭采掘向現(xiàn)代化發(fā)展。將煤炭掘進(jìn)作業(yè)面向縱向開展，在實(shí)際的煤礦礦井巷道掘進(jìn)作業(yè)中會(huì)遇到斷層，由于斷層附近受力集中、巖性遭到了不同程度的破壞，對(duì)掘進(jìn)期間的頂板管理極其不利。因而過斷層期間，必須采取一定的措施，確保掘進(jìn)期間的頂板安全。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn);過斷層;錨網(wǎng)索+U鋼支護(hù)技術(shù)

當(dāng)前我國擁有大量的煤炭資源籌備，隨著國內(nèi)煤炭行業(yè)的發(fā)展，許多煤炭生產(chǎn)企業(yè)都應(yīng)用現(xiàn)代的煤炭生產(chǎn)技術(shù)開展采掘作業(yè)。然而在應(yīng)用現(xiàn)代化的采掘設(shè)備和技術(shù)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些問題，導(dǎo)致發(fā)生安全事故，對(duì)實(shí)際的煤礦生產(chǎn)帶來一定的影響。為了保證后期煤炭生產(chǎn)作業(yè)的安全與穩(wěn)定，必須應(yīng)用聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，確保煤礦巷道的安全，應(yīng)用錨網(wǎng)索+U鋼聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，可以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

一、斷層的概念及影響

（一）斷層的概念

斷層主要是巖層或巖體受地殼運(yùn)動(dòng)發(fā)生斷裂，斷裂面兩側(cè)巖層或巖體發(fā)生明顯位移的構(gòu)造，斷層分為正斷層、逆斷層、平推斷層。斷層是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中廣泛發(fā)育的構(gòu)造形態(tài)，它大小不一，規(guī)模不等，小的不足1米，大的到數(shù)百上千米，但都破壞了巖層的連續(xù)性和完整性，因此對(duì)煤炭采掘工作帶來了不同程度的影響。我礦大部分?jǐn)鄬訛檎龜鄬?，?dāng)掘進(jìn)工作面遇到斷層時(shí)，如何能夠更快的確定斷層的落差、傾向、傾角及與巷道的夾角，從而為掘進(jìn)工作更快的制定最佳掘進(jìn)支護(hù)方案是我們研究的最終目的[1]。

（二）斷層的影響

在煤礦進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，斷層的出現(xiàn)會(huì)對(duì)巷道掘進(jìn)作業(yè)產(chǎn)生影響，其中落差較大的斷層會(huì)阻礙巷道掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)程;斷層落差比較小的也會(huì)對(duì)煤炭掘進(jìn)作業(yè)產(chǎn)生影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)煤炭的回采、運(yùn)輸產(chǎn)生影響。在分析煤炭掘進(jìn)作業(yè)的各項(xiàng)研究成果后，在掘進(jìn)作業(yè)中斷層部位容易產(chǎn)生的問題，并且控制斷層部位的巖體頂層也有一定的難度。在斷層特征比較明顯的區(qū)域開采煤炭則會(huì)對(duì)礦井內(nèi)部的巖體壓力構(gòu)成影響。通常情況下，在煤炭巷道內(nèi)部開展掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，斷層帶容易積聚瓦斯和水，進(jìn)而對(duì)煤炭掘進(jìn)帶來較大困難，也使斷層巖體比較破碎，為巷道支護(hù)作業(yè)帶來較大的難度。

二、迎頭過斷層技術(shù)的研究

（一）斷層判別法

首先，當(dāng)掘進(jìn)迎頭遇到斷層時(shí)，施工單位技術(shù)人員和地質(zhì)技術(shù)人員及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)并安排打設(shè)探孔，并根據(jù)打設(shè)的探孔數(shù)據(jù)及具體情況來繪制斷層大致的素描圖。其次，應(yīng)用標(biāo)高對(duì)比法進(jìn)行重點(diǎn)的研究分析，對(duì)煤礦巷道內(nèi)部迎頭的標(biāo)高以及巷道內(nèi)部周圍的標(biāo)高進(jìn)行綜合對(duì)比分析，以此判定出斷層的三要素。最后，堅(jiān)持先探后掘，邊掘邊打設(shè)探孔來釋放瓦斯、水，并不斷修正斷層的最新數(shù)據(jù)，從而更加準(zhǔn)確的掌握斷層三要素[2]。

（二）迎頭過斷層的施工技術(shù)

1.平向過斷層

在水平巷道的掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，當(dāng)掘進(jìn)設(shè)備遇到斷層巖體并確定方案時(shí)掘進(jìn)作業(yè)人員要通過轉(zhuǎn)變掘進(jìn)的方位，使用巷道轉(zhuǎn)彎的方式開展掘進(jìn)作業(yè)。如果在巷道水平掘進(jìn)作業(yè)中未能發(fā)現(xiàn)煤層，進(jìn)而繼續(xù)分析斷層的類型，可以判斷出該斷層為傾向斷層。如果斷層部位內(nèi)部的巖石破損比較嚴(yán)重，則斷層就會(huì)受到強(qiáng)大的壓力。此外，斷層還會(huì)被水和瓦斯侵蝕，因而此時(shí)掘進(jìn)作業(yè)不應(yīng)該沿著斷層開展施工。

2.傾斜巷道過斷層

在傾斜巷道掘進(jìn)作業(yè)中，掘進(jìn)設(shè)備在上行和下行時(shí)遇到斷層巖體時(shí)施工人員要改變巷道的坡度，以此才能保證找到對(duì)盤煤層。遇到的斷層落差較小時(shí)，施工人員可以應(yīng)用調(diào)整掘進(jìn)坡度的方式搜尋對(duì)盤煤層。如果施工人員發(fā)現(xiàn)在巷道的施工作業(yè)出現(xiàn)丟煤?jiǎn)栴}，則需要應(yīng)用短石門避開斷層，以此促使設(shè)備進(jìn)入煤層區(qū)域[3]。

三、技術(shù)的應(yīng)用

（一）施工方法

根據(jù)錨網(wǎng)支護(hù)的三大理論，首先使用錨網(wǎng)索使頂板形成組合拱，然后利用U箍對(duì)組合拱進(jìn)行加固支護(hù)，即錨網(wǎng)索+U箍聯(lián)合支護(hù)，并測(cè)算出巷道的坡度。當(dāng)斷層較大時(shí)，必須沿著設(shè)計(jì)腰線進(jìn)行掘進(jìn)施工，進(jìn)而推動(dòng)工作面向前開展。最終，直至揭露煤層，在掘進(jìn)作業(yè)過程中施工人員要用2米長(zhǎng)的工具不斷敲幫問頂。巷道圍巖錨網(wǎng)索支護(hù)間排距適當(dāng)縮短，并加密錨索布置，避免產(chǎn)生頂部坍塌的問題。

（二）應(yīng)用錨網(wǎng)索+U箍聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

在巷道掘進(jìn)過程中使用錨桿+錨索支撐煤礦巷道內(nèi)部的巖巖，隨后采取U箍進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。首先，要在斷層的圍巖破碎帶縮短錨桿的間排距，并加密錨索的布置，錨索的長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)?shù)募娱L(zhǎng)，使組合拱+懸吊梁原理得到充分的利用。對(duì)于煤礦巷道的兩幫，為防止錨桿的松動(dòng)需要給錨桿與巷道側(cè)壁接觸部位安裝固定墊板，使用螺絲固定。隨后采用U型箍對(duì)巷道進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，增加巷道支護(hù)穩(wěn)定性，并減少巷道后期的維修量及維修成本。

（三）分析應(yīng)用效果

在實(shí)際的掘進(jìn)作業(yè)中經(jīng)常遇到迎頭過大的斷層巖體，因而掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，施工人員要應(yīng)用錨網(wǎng)索+U箍聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，避免產(chǎn)生巷道內(nèi)部斷層巖體開裂的問題，進(jìn)而保證巷道圍巖的穩(wěn)定性。從而避免巷道的反復(fù)修復(fù)，可以維持巷道內(nèi)部的穩(wěn)定性。在應(yīng)用錨網(wǎng)索+U箍聯(lián)合支護(hù)技術(shù)時(shí)，作業(yè)人員將錨網(wǎng)與巖層進(jìn)行銜接，進(jìn)而充分的展現(xiàn)出錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，以此提高煤炭巷道巖體的強(qiáng)度、硬度，為煤炭巷道的掘進(jìn)作業(yè)奠定基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

在掘進(jìn)煤礦巷道時(shí)，要應(yīng)用錨網(wǎng)索+U箍;聯(lián)合支護(hù)技術(shù)可有效避免斷層對(duì)巷道的影響，以此提高煤礦掘進(jìn)作業(yè)的安全性，從而提高開采效率。在掘進(jìn)作業(yè)中錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)可以控制巷道頂部巖層以及煤層頂部的頂板，進(jìn)而保證煤炭運(yùn)輸?shù)陌踩院瓦\(yùn)輸?shù)男?，可保證安全生產(chǎn)的前提下，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]任東凱.巷道過斷層破碎帶支護(hù)技術(shù)分析[J].江西煤炭科技，2019（3）：172-174.

[2]孫鵬磊.煤礦掘進(jìn)過斷層技術(shù)常見問題與策略[J].能源與節(jié)能，2017（8）：132-133.

[3]張寶春.煤礦掘進(jìn)迎頭過斷層錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].河南科技，2017（11）：102-103.