煤礦巷道支護(hù)與礦壓觀測(cè)的分析

（神東煤炭集團(tuán)布爾臺(tái)煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209）

我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來(lái)越壯大，一些煤礦企業(yè)開(kāi)始加強(qiáng)了對(duì)煤礦巷道支護(hù)與礦壓觀測(cè)的重視。常見(jiàn)的棚式支護(hù)被錨桿+錨索支護(hù)代替，這樣做使煤礦生產(chǎn)變得更加安全，可以說(shuō)，錨桿+錨索支護(hù)技術(shù)的出現(xiàn)，具有十分突出的現(xiàn)實(shí)意義。錨桿支護(hù)已經(jīng)成為我國(guó)巷道支護(hù)的主要支護(hù)形式，解決了多數(shù)巷道支護(hù)問(wèn)題。

一、慨述

錨桿+錨索支護(hù)與傳統(tǒng)棚式支護(hù)相比具有很多優(yōu)勢(shì)。錨桿+錨索支護(hù)可為煤礦節(jié)省更多的經(jīng)濟(jì)開(kāi)銷(xiāo)，該種支護(hù)方式是采用主動(dòng)的支護(hù)原理，在確保圍巖具有整體性和穩(wěn)定性的同時(shí)控制圍巖變形。當(dāng)圍巖發(fā)生變形、位移或裂隙時(shí)，運(yùn)用錨桿+錨索支護(hù)可使錨桿和圍巖緊密結(jié)合在一起，這樣就會(huì)對(duì)圍巖達(dá)到一種最佳支護(hù)效果。但在實(shí)施該項(xiàng)支護(hù)措施時(shí)，一定要確保錨桿+錨索支護(hù)的可行性，確保其安全性。在實(shí)施巷道錨桿+錨索支護(hù)作用時(shí)，一定要遵守較為經(jīng)典的“新奧施工法”，這一方法在中國(guó)應(yīng)用非常廣泛，很多煤礦都已采用了該種方法進(jìn)行巷道支護(hù)。首先要有嚴(yán)格的檢測(cè)體系，從設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)到最終的支護(hù)結(jié)果等，這一系列都應(yīng)確保工程檢測(cè)的順利進(jìn)行。此外，在對(duì)巷道支護(hù)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)還應(yīng)充分考慮到其支護(hù)效果是否完善，只有將檢測(cè)數(shù)據(jù)控制在指定參數(shù)之內(nèi)才是符合規(guī)定的，這也是實(shí)現(xiàn)煤礦支護(hù)檢測(cè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之一。

二、礦壓觀測(cè)的方案

煤礦生產(chǎn)的危險(xiǎn)性較高，應(yīng)用巷道支護(hù)技術(shù)，能夠提高井下作業(yè)的安全性。在布置巷道時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)巷道力學(xué)研究，完成巷道支護(hù)的建設(shè)，現(xiàn)階段，使用頻率較高的支護(hù)技術(shù)，包括棚式支護(hù)、錨桿+錨索支護(hù)等，與棚式支護(hù)相比，錨桿+錨索支護(hù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，例如，節(jié)省煤礦的經(jīng)濟(jì)開(kāi)銷(xiāo)。錨桿+錨索支護(hù)的原理為主動(dòng)支護(hù)，以保證圍巖穩(wěn)定為前提，對(duì)圍巖變形進(jìn)行控制。試驗(yàn)證明，無(wú)論圍巖出現(xiàn)裂隙、變形還是位移的問(wèn)題，錨桿+錨索支護(hù)都能夠發(fā)揮出一定的作用。在對(duì)錨桿+錨索支護(hù)技術(shù)加以應(yīng)用時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)重視以下幾點(diǎn)：其一，對(duì)設(shè)計(jì)、施工和支護(hù)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)；其二，對(duì)巷道支護(hù)效果完善與否加以考慮，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)始終在指定范圍內(nèi)。在進(jìn)行巷道支護(hù)、礦壓觀測(cè)工作時(shí)，需要引起重視的部分，主要是觀測(cè)方法與設(shè)備。傳統(tǒng)觀測(cè)方法的觀測(cè)對(duì)象以巷道圍巖為主，一旦出現(xiàn)參數(shù)不準(zhǔn)確的情況，就會(huì)給最終觀測(cè)結(jié)果帶來(lái)不可逆的影響。礦壓觀測(cè)的重點(diǎn)，首先是利用收斂計(jì)或通過(guò)“十”字觀測(cè)法觀測(cè)兩幫移近量，提高觀測(cè)的精確度；其次是利用多點(diǎn)位移計(jì)觀測(cè)圍巖徑向位移發(fā)生的變化；最后是利用多點(diǎn)位移計(jì)觀測(cè)頂板下沉量。除此之外，觀測(cè)內(nèi)容還包括：利用錨桿、錨索測(cè)力計(jì)，對(duì)錨桿、錨索的工作載荷進(jìn)行測(cè)量；利用電子應(yīng)變儀和測(cè)力錨桿，對(duì)錨桿的受力狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。

三、礦壓觀測(cè)結(jié)果與分析

（一）巷道圍巖變形

在對(duì)巷道圍巖變形程度進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，人們經(jīng)常會(huì)考慮到位移和巷道深度的問(wèn)題，在對(duì)巷道圍巖變形程度進(jìn)行測(cè)量時(shí)通常都會(huì)采用多點(diǎn)位移計(jì)和收斂計(jì)同時(shí)運(yùn)用，這樣就會(huì)對(duì)巷道變形狀況及周邊兩幫移近量有著更加準(zhǔn)確的觀測(cè)。有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，一般情況下當(dāng)最大位移量為15mm 時(shí)，前10d-20d位移變化最快，之后會(huì)逐漸趨近于平穩(wěn)。有關(guān)部門(mén)的調(diào)查結(jié)果顯示，巷道圍巖的最大范圍位移沿孔深將會(huì)達(dá)到0m-2m 左右。至于頂板位移計(jì)又有著自身的檢測(cè)結(jié)果，結(jié)果顯示，最大位移范圍沿孔深0m-5m 左右，大約20d 后趨近于平穩(wěn)。下面將會(huì)針對(duì)巷道圍巖變形的程度，將時(shí)間與位移的變化情況以表格形式呈現(xiàn)出來(lái)。

（二）錨桿、錨索受力狀態(tài)

1.錨桿、錨索工作載荷。錨桿、錨索在實(shí)際工作中會(huì)由于受到不同程度的力而出現(xiàn)工作超載的問(wèn)題，一般情況下煤礦都會(huì)采用錨桿、錨索測(cè)力計(jì)觀測(cè)錨桿的工作載荷，這樣也會(huì)更有利于對(duì)錨桿、錨索載荷圍巖變形及應(yīng)力變化特征的觀測(cè)。錨力增長(zhǎng)的快慢與多少不僅與煤巖體性質(zhì)有關(guān)，還與時(shí)間有著很大關(guān)系。

2.錨桿、錨索軸向應(yīng)力分布。當(dāng)對(duì)錨桿、錨索軸向應(yīng)力進(jìn)行具體觀測(cè)時(shí)，就需對(duì)其各方面所承受的力進(jìn)行觀測(cè)和分析，一般情況下煤礦主要會(huì)運(yùn)用KDM—1 型測(cè)力錨桿配靜態(tài)電阻應(yīng)變化觀測(cè)錨桿軸向應(yīng)力變化。安裝方式一般都是測(cè)力錨桿采用快硬水泥錨固劑，當(dāng)全長(zhǎng)錨固為2.2m 長(zhǎng)時(shí)，桿體兩側(cè)將會(huì)出現(xiàn)6個(gè)測(cè)點(diǎn)，共計(jì)12個(gè)點(diǎn)。當(dāng)測(cè)力錨桿安裝好后，就應(yīng)對(duì)錨桿的軸向應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量。將拉伸引起的長(zhǎng)度變化與力度之間的比例掌握好，然后運(yùn)用參數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。

結(jié)論：

通過(guò)觀測(cè)可發(fā)現(xiàn)，在巷道頂板部分，雖然頂板完整但通常較薄，在巷道頂端存在著很多巖層，有關(guān)研究結(jié)果顯示，這些巖層強(qiáng)度非常大，且有非常穩(wěn)定的老頂，其深度一般都會(huì)達(dá)到5m 以上。所以這時(shí)就應(yīng)采取一些措施來(lái)起到支護(hù)作用。很多煤礦都會(huì)采用錨索補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)措施，這樣會(huì)起到很大的作用，其中錨索的長(zhǎng)度都會(huì)達(dá)到6m 左右，因?yàn)殚L(zhǎng)一些的錨索能加大錨桿之間的排距，在保障煤礦安全生產(chǎn)的情況下還能確保其經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)錨桿受力進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在受力時(shí)，其數(shù)值變化往往非常復(fù)雜，其復(fù)雜程度不僅僅在表現(xiàn)在峰值大、接近錨桿屈服極限，應(yīng)加大桿體直徑，在這些眾多因素中，錨桿受壓時(shí)對(duì)頂板的壓力最大，很多煤礦實(shí)際應(yīng)用時(shí)，都會(huì)選擇運(yùn)用直徑為22mm 的螺紋鋼錨桿，并將錨固長(zhǎng)度加大。

如今我國(guó)很多煤礦企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)和發(fā)展中，都缺乏對(duì)于巷道支護(hù)和礦壓的檢測(cè)等內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)煤礦巷道的支護(hù)與礦壓管理將會(huì)為煤礦正常生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在未來(lái)發(fā)展中，煤礦企業(yè)將會(huì)成為我國(guó)主要的發(fā)展企業(yè)，而加強(qiáng)對(duì)煤礦企業(yè)日常作業(yè)中的管理和檢測(cè)工作是一項(xiàng)較為基礎(chǔ)的工作，只有不斷提升企業(yè)的管理和觀測(cè)能力，才會(huì)為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。