淺談厚煤層大斷面煤巷安全支護技術(shù)

（庫車市榆樹嶺煤礦有限責(zé)任公司，新疆阿克蘇市，842000） 楊發(fā)軍

所謂厚煤層，即是指井工開采3.5m以及露天開采10m以上的煤層統(tǒng)稱為厚煤層開采。我國既是厚煤層儲量大國也是厚煤層開采大國，厚煤層是我國實現(xiàn)高產(chǎn)高效開采的主要煤層，我國厚煤層年產(chǎn)量占原煤總產(chǎn)量將近一半。厚煤層大斷面煤巷施工具備自身的特點，一般支護難度大，技術(shù)要求高，安全威脅大，因此做為煤礦工程技術(shù)人員要加強厚煤層大斷面支護技術(shù)的研究和總計工作，以此推動厚煤層開采技術(shù)的發(fā)展。

1 厚煤層大斷面煤巷施工特點

厚煤層大斷面巷道施工難度比普通巷道施工難度大，危險系數(shù)大，對支護技術(shù)要求高，尤其是對一般地質(zhì)條件下厚煤層大斷面巷道的初期支護技術(shù)和復(fù)雜地質(zhì)條件下厚煤層大斷面巷道超前支護技術(shù)要求更高。因此我們在厚煤層大斷面的條件下要有其關(guān)注巷道初期支護以及超前支護的質(zhì)量；其次，由于大斷面施工巷道底部轉(zhuǎn)角處容易造成應(yīng)力過度集中，要求地基承載力增高；第三，由于大斷面施工必須開挖寬度和高度增大，造成松弛荷載較大，具備更高的成拱效應(yīng)條件，所以在施工過程中要求采取必要的支護措施。

2 煤巷支護的重要性

隨著科技的飛速發(fā)展，煤礦巷道支護技術(shù)以及支護設(shè)備近年來發(fā)展迅速。所謂支護技術(shù)就是為了維護頂板安全而采取的方法，支護技術(shù)的先進與否直接影響到煤礦的安全和效益，是確保煤礦安全生產(chǎn)的重要技術(shù)支撐，在煤礦井下采掘生產(chǎn)中占有極為重要的地位，就對支護的投入和研究是直接影響安全生產(chǎn)。近年來煤礦生產(chǎn)中因為支護技術(shù)不到位引起的煤礦事故時有發(fā)生，嚴重威脅礦工的生命安全，因此預(yù)防頂板事故的的最基本的要求就是做好支護。具體到各個煤礦的條件不同，要采用科學(xué)合理的支護技術(shù)，這是避免井下頂板事故的有效手段之一，是保障井下安全生產(chǎn)的有效方法。

3 厚煤層大斷面煤巷施工常見問題

煤礦是高風(fēng)險行業(yè)之一，由于我國煤礦開采大多為井下開采，通常環(huán)境比較惡劣，安全生產(chǎn)威脅大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦開采技術(shù)也在不斷進步，巷道開采深度不斷加深、范圍也在逐漸加大，但是部分煤礦設(shè)備仍舊落后，綜合機械化水平和發(fā)達國家比差距較大，支護技術(shù)仍舊不夠先進，每年因支護技術(shù)問題引起的安全事故時有發(fā)生。

4 厚煤層大斷面煤巷支護技術(shù)

4.1 錨（索）網(wǎng)支護

當(dāng)前厚煤層大斷面煤巷的支護應(yīng)用較為成熟的技術(shù)就是使用高強度螺紋鋼錨桿結(jié)合小孔徑錨索。高強度錨桿桿體屈服強度342.7-387.5MPa，破斷強度為523.4-602.8MPa；錨桿尾部螺紋部分使用滾絲進行加工處理，所以螺紋部分直徑比桿體要小，錨尾的強度同桿體強度互相比較，都非常類似。

錨桿具有非常高的強度，由于使用了樹脂藥卷，增加了錨的長度，還擁有了一定的延伸量，符合了厚煤層大斷面巷道錨桿支護，以及錨桿高功能的需求。在錨桿桿體和錨尾都滿足高強度時，必須要特別的注重錨桿桿體，錨尾以及其他配置的應(yīng)用，這對于保障錨桿錨固力的長期作用非常重要。通常來講厚煤層大斷面煤層巷道圍巖破裂區(qū)，以及塑性區(qū)范圍都非常廣，導(dǎo)致圍巖的穩(wěn)固性無法得到有效的控制，這就要求我們在實際工作中要使用錨索來強化支護的作用。此外，錨索支護具備非常大的阻力，這樣可以提升對淺部圍巖的擠壓加固效果，同時由于錨索長度大，能夠有效降低錨固區(qū)外圍巖的形狀變化，最終必然能夠構(gòu)成較大范圍的錨固結(jié)構(gòu)。

4.2 架棚支護

厚煤層大斷面煤巷施工在遇到破碎頂板時，可以使用架棚支護的方式，架棚主要有U型棚，工字棚煤巷等，架棚支護施工涉及施工的階段不同，必須要做好每個階段的施工，這是確保安全施工的關(guān)鍵因素。首先是施工準備階段，施工技術(shù)人員要依據(jù)現(xiàn)場巷道斷面的實際情況以及相鄰或者相似巷道的過去施工的情況，制定對應(yīng)的適合現(xiàn)場的措施，另外要依據(jù)施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題，及時更改措施，確保安全施工；其次在施工過程中，要對巖性進行準確判斷，以便于選擇合適的架棚支護形式，確保掘進工藝的完整性；第三，對容易出現(xiàn)的隱性危巖，必須要利用好空頂設(shè)置的最佳時間，采用錨索網(wǎng)支護等形式進行固定，確保巷道的穩(wěn)定性；由于巷道的地質(zhì)條件差異較大，在施工過程中遇到地質(zhì)條件薄弱的環(huán)境需要接觸震動炮施工時，要充分利用震動炮以此確保巷道頂板的穩(wěn)定性，但是要注意在放炮過程中嚴格執(zhí)行放炮程序，放炮會對頂板造成一定的影響，要是現(xiàn)場施工人員實時觀察巷道巖石穩(wěn)定性，對破碎段進行注漿進行處理。

4.3 合理使用前探梁和液壓支柱

厚煤層大斷面煤巷施工過程中必須要合理使用前探梁技術(shù)，并科學(xué)利用液壓支柱進行臨時支護。由于很多煤礦對前探梁的作用不夠重視，再加上傳統(tǒng)的前探梁缺乏穩(wěn)定性，前探梁不能夠進行固定，容易導(dǎo)致事故的發(fā)生，所以必須采取措施，比如在前探梁支架處增加三根吊掛，以便隨時校正，這樣就能夠增加前探梁的穩(wěn)定性，確保安全。

具體措施中，要規(guī)定好前探梁的具體位置，施工中要調(diào)整好間距，規(guī)定合理的前探梁距離，另外要確保施工段巷道內(nèi)沒有障礙物，確保前探梁可以順利移動。煤礦掘進支護中頂梁的布置方式直接影響掘進支護的質(zhì)量，選擇單體液壓支柱施工，可以達到頂梁特定的要求，在支護過程中，設(shè)計在1.5m的間隔距離，保障頂梁的垂直性；當(dāng)進行放炮作業(yè)時，將支柱掛在頂梁上，通過水平銷加固，將鋼筋網(wǎng)鋪好再以水泥加固，用單體液壓支撐頂梁，確保頂梁的堅固性。

單體液壓支柱的具體要求主要有：首先要確保液壓支柱要垂直于頂?shù)装宀⒈荛_頂板不平的位置，如果現(xiàn)場條件不允許必須打在頂板不平處，施工人員要順勢將鋼帶頂彎并使其貼頂板；其次，單體液壓支柱必須要確保完好，不漏液、不卸壓，出液口要對著煤壁，嚴禁對著人員作業(yè)場所；第三，每排單體配備數(shù)量不少于4根，3用1備；最后單體液壓支柱要穿鐵鞋，使用前先把底板找平，且單體必須采取防止歪倒傷人的措施，采用雙股14#鐵絲或者棕繩生根在固定的地方。

5 結(jié)束語

厚煤層大斷面煤巷支護必須要依據(jù)所在礦井的地質(zhì)條件，采取科學(xué)合理的支護技術(shù)，既要保證安全施工，又要做好節(jié)省成本，一味地提高支護強度不考慮成本因素也是不合理的，一味強調(diào)成本更是不可取的。厚煤層大斷面煤巷支護中首先考慮的是確保圍巖的穩(wěn)定性，讓圍巖能夠適應(yīng)一定的適應(yīng)變形的能力，在此基礎(chǔ)上，還可以維持承載能力高預(yù)緊力迅速支護技術(shù)，能夠適應(yīng)厚煤層大斷面煤巷支護的條件要求。