淺議特厚煤層超高煤幫大斷面巷道支護(hù)問題

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1、淺議特厚煤層超高煤幫大斷面巷道支護(hù)問題中圖分類號：TD文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-0745(2012)12-0178-01摘要：從煤炭資源存儲的特厚煤層來講，由于煤層厚度過大，其開采一般都需要巷道維護(hù)，但是巷道圍巖破損問題的出現(xiàn)則在極大程度上阻礙了煤炭資源的安全生產(chǎn)。本文則就特厚煤層的超高煤幫的大斷面巷道的支護(hù)原則及具體支護(hù)情況進(jìn)行了探討，并在此基礎(chǔ)上提出了一些建設(shè)性建議，以供參考。關(guān)鍵詞：特厚煤層超高煤幫大斷面巷道支護(hù)研究在我國的特厚煤層煤炭資源開采工作中，工作人員通常都會在煤層底板部位掘進(jìn)一條巷道，以促進(jìn)特厚煤層煤炭資源的順利開采，而這些巷道的圍巖則可能因?yàn)槠渌绍浧扑榈膸r質(zhì)，而

2、導(dǎo)致離層問題的出現(xiàn)，從而對煤炭資源的生產(chǎn)造成了極大的阻礙。一、巷道支護(hù)原則從實(shí)踐來看，特厚煤層的超高煤幫大斷面巷道支護(hù)的目的在于確保礦井作業(yè)過程中的有效性、安全性以及快捷性，對于提高該礦井的生產(chǎn)效率具有至關(guān)重要的作用。目前我國煤礦巷道建設(shè)過程中中所采取的除要支護(hù)形式是錨桿支護(hù)。由于特厚煤層的超高煤幫開采過程中會涉及到一些大的，或特大斷面及超高煤幫巷道，因此給當(dāng)前我國的巷道支護(hù)技術(shù)和方式方法，提出了更高的要求、實(shí)踐中證明，如果在特厚煤層的超高煤幫大斷面巷道支護(hù)過程中仍然使用錨桿支護(hù)技術(shù)，則將對此類巷道支護(hù)產(chǎn)生不良的影響，甚至可能會對圍巖產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，使其產(chǎn)生嚴(yán)重的變形、擴(kuò)大，并對相關(guān)支護(hù)

3、構(gòu)件產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞，最終影響到特厚煤層的超高煤幫巷道的安全生產(chǎn)。針對當(dāng)前特厚煤層超高煤幫大斷面巷道所處位置的地質(zhì)條件和特點(diǎn)，為充分地發(fā)揮該的巷道的有利支護(hù)作用，支護(hù)參數(shù)選擇實(shí)踐過程中應(yīng)堅(jiān)持如下原則，即支護(hù)設(shè)計(jì)必須要遵從三高一低的一次性支護(hù)原則來開展，所謂三高一低就是要求支護(hù)設(shè)備必須具備較高的強(qiáng)度、剛度以及可靠性，同時(shí)具有較低的支護(hù)密度，使支護(hù)設(shè)備具備必要的可靠性的基礎(chǔ)上，盡量地通過將支護(hù)的面積降低而使單位面積所需要的錨桿數(shù)量減少，從而提升巷道掘進(jìn)的速度。而一次性支護(hù)則是要求錨桿的設(shè)計(jì)必須能夠一次就滿足其對于巷道圍巖變形的有效應(yīng)對，避免多次支護(hù)施工對于巷道掘進(jìn)的影響。而且支護(hù)設(shè)計(jì)還必須具備

4、較高的預(yù)應(yīng)力以及預(yù)應(yīng)力的擴(kuò)散能力，使錨桿能夠達(dá)到對各種預(yù)應(yīng)力的有效抵抗，并及時(shí)地將各種預(yù)應(yīng)力擴(kuò)散出去，從而達(dá)到對于巷道的全面支護(hù)。同時(shí)，錨桿支護(hù)對于托板、螺母以及鋼帶等構(gòu)件及錨索皆具備較高的參數(shù)要求，這些構(gòu)件搭設(shè)必須能夠與其力學(xué)性能實(shí)現(xiàn)有效匹配，推動(dòng)錨桿支護(hù)作用。二、大斷面巷道的支護(hù)概述特厚煤層一般都是指厚度在8米以上的煤層，這些煤層的煤炭資源開采工作通常有超高的煤幫，工作人員為了保障煤炭開采的順利實(shí)施，往往會為煤層設(shè)計(jì)大斷面的巷道。而大斷面巷道的設(shè)計(jì)不僅具有較大的跨度和高度，其圍巖還非常不容易控制，施工人員必須采用一定的支護(hù)設(shè)備來為巷道進(jìn)行加固。大斷面的巷道支護(hù)大致可以分為永久性的支護(hù)

5、以及臨時(shí)性的支護(hù)兩種，就永久性的支護(hù)來講，它是指施工人員在開展巷道初始施工的過程中，先以錨網(wǎng)索噴實(shí)施一次支護(hù)，同時(shí)在距離迎頭小于2.2米的地方配合使用永久支護(hù)的錨桿，然后再在施工的后期利用混凝土澆筑進(jìn)行第二次支護(hù)。而臨時(shí)支護(hù)則主要是采用帶帽點(diǎn)柱作為支護(hù)的主要工具，在巷道圍巖破碎且過地質(zhì)的構(gòu)造帶或是巷道頂板是松軟的巖層，比如砂質(zhì)的泥巖或是煤層等情況時(shí)，臨時(shí)性支護(hù)則要采用弧頂錨桿或者是螺紋鋼等設(shè)備。煤炭開采人員在對特厚煤層的大斷面巷道進(jìn)行支護(hù)時(shí)，首先就要設(shè)計(jì)合理的斷面，一方面設(shè)計(jì)人員要充分地將巷道掘進(jìn)工作所采用的設(shè)備尺寸處理好，另一方面還要考慮到巷道圍巖的變形預(yù)留量及通風(fēng)要求，然后再確定巷道

6、斷面的形狀、長、寬、高以及斷面的面積等，確保斷面的設(shè)計(jì)能夠全面地滿足巷道施工的需求，以保證巷道施工的順利完成。目前較常用的支護(hù)方式是錨桿支護(hù)，這種錨桿支護(hù)技術(shù)能夠切實(shí)保證巷道支護(hù)作用的安全、快速、高效的發(fā)揮。設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用此種技術(shù)之前，必須全面地了解其支護(hù)設(shè)計(jì)的具體原則，使錨桿支護(hù)能夠以高質(zhì)量的支護(hù)構(gòu)件達(dá)到對圍巖變形等問題的有效應(yīng)對。三、支護(hù)方案優(yōu)化選擇從當(dāng)前我國特厚煤層超的高煤幫大斷面實(shí)際性質(zhì)來看,合理地選擇巷道支護(hù)方案對保證煤層的開采具有至關(guān)重要的作用，尤其是煤幫上的鋼筋托梁、桁架錨索、單體錨桿以及金屬網(wǎng)的組合支護(hù)等方面的內(nèi)容。實(shí)際作業(yè)過程中，可利用桁架錨索進(jìn)行組合支護(hù)，并采取當(dāng)前最

7、新型和性能最髙的預(yù)應(yīng)力桁架錨索進(jìn)行支護(hù)，桁架錨索與單體預(yù)拉力錨索之間相互配合,再利用W型鋼帶以及高強(qiáng)度的預(yù)拉力錨桿等方式,對高強(qiáng)度預(yù)拉力錨桿及泥巖頂板進(jìn)行有效的控制，以保證整個(gè)巷道不變形，仍然是一個(gè)比較完整的整體。實(shí)踐操作過程中，通過利用桁架錨索系統(tǒng)，在水平方向和垂直方向上位巷道提供一個(gè)比較主動(dòng)的支護(hù)作用力，并且這里所提供的支護(hù)作用力與巷道實(shí)際受到的拉應(yīng)力總是隨著頂板的不斷變形而逐漸的增加。采用桁架錨索系統(tǒng)，可有效地避免采煤巷道的中