導(dǎo)語：巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)在采煤工程的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1煤礦巷道總體情況概述

某煤礦工作面煤層的厚度范圍為3.25~6.31m，平均煤層厚度為5.18m。煤層傾角在4°~9°范圍內(nèi)，平均傾角大小為7°，可以看出煤層傾角不是非常大，可以將其看成近水平煤層。經(jīng)過前期勘察發(fā)現(xiàn)，該工作面煤層整體結(jié)構(gòu)比較簡單，也非常穩(wěn)定。煤層下部區(qū)域位置有少量的夾矸，平均厚度為0.21m左右，經(jīng)過評估認(rèn)為掘進(jìn)過程不會頂板和底板變形產(chǎn)生非常大的影響。巷道頂板以泥巖為主，也包含少量的砂質(zhì)泥巖，性質(zhì)上相對比較軟弱，直接頂?shù)钠骄穸葹?m左右。巷道底板以沙巖為主，同時包含有部分植物化石，整體上比較軟弱，遇到水時容易發(fā)生膨脹泥化效果，平均厚度為2.9m左右。巷道的斷面形狀為矩形，寬度和高度分別為5m和3.3m，預(yù)留有一定厚度的底煤，平均厚度在1.8m左右。巷道的寬度達(dá)到了5m，跨度相對較大，根據(jù)相關(guān)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，當(dāng)跨度較大時頂板容易受拉產(chǎn)生變形。因此，做好巷道掘進(jìn)技術(shù)方案非常重要，直接決定了巷道安全。

2采煤工程中的巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)方案

2.1巷道頂板支護(hù)技術(shù)。（1）錨桿支護(hù)參數(shù)。頂板采用的是螺紋鋼錨桿，直徑和長度分別為22mm和2.4m，每排設(shè)置6根錨桿，相鄰錨桿之間的距離為0.9m，相鄰兩排錨桿之間的距離為1m。錨桿安裝時需要用到的輔助裝置主要包括墊圈、球墊、高強(qiáng)螺母和拱形托盤。其中托盤的規(guī)格為120mm×120mm×8mm，要求具備較高的承載能力。相鄰錨桿之間還需要安裝長度和寬度分別為4.7m和80mm的梯形鋼梁，并進(jìn)行牢固焊接。利用直徑為3.3mm的鐵絲制作成鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)孔為菱形，邊長為50mm。制作完成的鐵絲網(wǎng)長度為5.3m、寬度為1.1m，具體使用時需要根據(jù)巷道尺寸進(jìn)行裁減和拼接，拼接時必須利用鐵絲捆扎牢固。所有錨桿都與頂板保持垂直進(jìn)行安裝，傾斜角度誤差控制在5°范圍內(nèi)。錨桿安裝時使用樹脂錨固劑進(jìn)行加長錨固，具體型號為MSZ2360，每根錨桿使用一支錨固劑。完成錨桿安裝工作以后，需要對其實(shí)施二次預(yù)緊，要求預(yù)緊力超過300N•m，足夠的預(yù)緊力是保障支護(hù)效果的基礎(chǔ)。（2）錨索支護(hù)參數(shù)。錨索采用的是高強(qiáng)鋼絞線，其直徑和長度分別為18.9mm和5.3m，每排安裝2根錨索，相鄰錨索之間的間距為2m，相鄰兩排錨索之間的間距同樣為2m。通過“2-0-2”的方式布置錨索，也就是每間隔兩排錨桿設(shè)置一排錨索。錨索安裝時全部與頂板保持垂直，錨索以臨近巷幫之間的距離為1.5m。安裝過程中需要用到可調(diào)心托板作為輔助裝置，其規(guī)格尺寸為300mm×300mm×14mm，另外還需要用到鎖具。每根錨索都使用兩支錨固劑進(jìn)行加長錨固，兩支錨固劑的型號分別為MSZ2360和MSK2335。錨索的張緊力應(yīng)該超過250kN。2.2巷道兩幫支護(hù)技術(shù)。巷道兩幫中使用的錨桿規(guī)格尺寸與頂版完全相同，間距和排距也相同。每排設(shè)計4根錨桿，最上面錨桿與頂板之間的距離為0.2m，最下面錨桿與底板之間的距離為0.4m。其它輔助裝置以及施工過程均與頂板相同。

3巷道掘進(jìn)支護(hù)方案實(shí)踐應(yīng)用效果分析

3.1監(jiān)測方案的確定。在本文所述工作面掘進(jìn)過程中，設(shè)置兩個監(jiān)測點(diǎn)，分別與開口之間有一定的距離，對這兩個監(jiān)測點(diǎn)的位移變形情況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。主要是監(jiān)測頂?shù)装逯g的移近量和兩幫之間的移近量。監(jiān)測點(diǎn)分別布置在斷面1和斷面2位置，兩個斷面與巷道開口之間的距離分別為1300m和1800m。通過“十字交叉連線”的方法測量監(jiān)測點(diǎn)頂?shù)装逯g和兩幫之間移近量。如圖1所示，在每個監(jiān)測斷面的頂板、底板和兩幫位置分別設(shè)置固定點(diǎn)，其中A、D的連線為垂直線，B、C的連線為水平線。具體測量過程中，利用鋼絲分別將BC和AD進(jìn)行連接，然后利用測量工具測量AO、BO、CO、DO四個數(shù)據(jù)，基于這四個數(shù)據(jù)的變化情況計算得到對應(yīng)的巷道圍巖變形情況。在剛開始的一個月時間以內(nèi)，每間隔一個星期對兩個測點(diǎn)進(jìn)行一次測量。一個月以后，每間隔一個月對其開展一次測量工作，連續(xù)監(jiān)測三個月時間。每次測量后記錄數(shù)據(jù)并根據(jù)監(jiān)測方案計算得到每個監(jiān)測點(diǎn)的頂?shù)装逡平亢蛢蓭鸵平俊?.2監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計分析。根據(jù)以上制定的監(jiān)測方案，得到兩個監(jiān)測點(diǎn)不同時間對應(yīng)的位移變形情況，繪制相關(guān)的變化曲線可知，隨著時間的延長，不管是頂?shù)装逡平窟€是兩幫移近量均逐漸增加。剛開始的階段，巷道頂?shù)装搴蛢蓭鸵平烤霈F(xiàn)了快速的增加，變形速率相對較大。在第1個星期內(nèi)，頂?shù)装逡平科骄鶠槊刻?mm左右，在第2個星期內(nèi)，頂?shù)装逡平科骄鶠槊刻?mm左右，在第3個星期內(nèi)，頂?shù)装逡平科骄鶠槊刻?.3mm左右。經(jīng)過連續(xù)一個月的變形后，頂?shù)装宓囊平恳呀?jīng)基本保持穩(wěn)定，每天的變化量非常小。兩個月時已經(jīng)保持穩(wěn)定，三個月的數(shù)據(jù)和兩個月的數(shù)據(jù)相同。穩(wěn)定狀態(tài)下，兩個監(jiān)測點(diǎn)頂?shù)装宓淖畲笠平糠謩e為61mm和72mm。工作面頂板巖體比較堅(jiān)硬，變形量相對較小，但是底板為煤體，出現(xiàn)了明顯的變形。對于兩幫移近量而言，隨著時間的推移，其變化趨勢與頂?shù)装逡平康淖兓闆r基本相同。剛開始階段的變形比較劇烈，隨著時間推移其變形程度逐漸減緩，1~2個月左右時基本保持穩(wěn)定。穩(wěn)定狀態(tài)下，兩個監(jiān)測點(diǎn)兩幫最大移近量分別為84mm和89mm?；谝陨戏治鼋Y(jié)果可以看出，巷道圍巖不管是頂?shù)装暹€是兩幫移近量，在1個月左右時基本保持穩(wěn)定。就圍巖變形速率而言，總體上呈現(xiàn)出由高到低，直至保持穩(wěn)定的過程。該現(xiàn)象說明了設(shè)計的巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)方案發(fā)揮了作用，有效控制了巷道圍巖的變形趨勢，錨桿和錨索的作用力幫助圍巖結(jié)構(gòu)達(dá)到了力的平衡狀態(tài)，使之不再發(fā)生變形。從監(jiān)測點(diǎn)的最大位移量來看，都控制在合理范圍內(nèi)，不會對巷道安全構(gòu)成威脅，保障了采煤工程的安全。

4結(jié)語

采煤工程中進(jìn)行巷道掘進(jìn)時，做好巷道支護(hù)工作非常重要，直接決定了整個煤礦工作面巷道的安全。在深入分析煤礦巷道總體結(jié)構(gòu)以及巷道圍巖性質(zhì)的基礎(chǔ)上，對巷道頂板和兩幫的支護(hù)方案進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和設(shè)計，主要采用的是錨桿和錨索支護(hù)。將設(shè)計的巷道支護(hù)技術(shù)方案應(yīng)用到采煤工程實(shí)踐中，基于兩個監(jiān)測點(diǎn)對巷道頂?shù)装搴蛢蓭偷淖冃吻闆r進(jìn)行了連續(xù)三個月的監(jiān)測。結(jié)果發(fā)現(xiàn)巷道頂?shù)装遄畲笠平亢蛢蓭妥畲笠平糠謩e為72mm和89mm，在合理的范圍內(nèi)，能夠滿足實(shí)際使用需要。巷道掘進(jìn)支護(hù)技術(shù)方案有效保障了巷道掘進(jìn)過程的安全，具有一定的實(shí)踐意義和理論意義。

作者:郭陽勇 單位:山西晉煤集團(tuán)晟泰公司安全管理部