煤礦深部巷道二次加強支護技術探討

陳曉恒

摘要：伴隨著經濟的發展，市場對煤炭資源的需求量不斷增加，深部煤炭資源的開發是近幾年煤炭企業發展的主要方向。在實際應用中，深部煤炭資源的開發受高地應力以及開采技術欠缺等問題的影響，導致煤礦深部巷道支護存在很多問題。筆者結合多年工作經驗，從煤礦深部開采存在的問題和深部巷道支護的要求著手，對煤礦深部巷道二次加強支護技術做了簡要分析。

關鍵詞：煤礦深部 二次加強支護技術 問題 要求

煤礦產業是我國經濟發展的支柱產業之一，伴隨著經濟的發展，我國有限的煤炭資源很難滿足市場的需求量，如何解決煤炭資源短缺問題是煤炭企業建設發展的當務之急。近幾年，煤礦開采的深度不斷增加，開采環境不斷惡化，地溫升高、作業施工困難、巷道維護施工復雜以及施工成本不斷提高等問題常有發生。煤礦深部巷道二次加強支護技術是煤礦企業為了滿足市場而發展研究的一種全新的支護技術，在實際應用中取得了良好的效果。

1 煤礦深部開采存在的問題

巷道的斷面與煤礦開采的深度成正比，伴隨著經濟的發展，市場對煤炭資源的需求量不斷增加，煤礦開采的深度也逐年上升，據相關數據顯示，近十年，煤礦開采的深度增加了100m左右，巷道斷面平均增加10.3%。伴隨著開采深度的增加，巷道周圍巖石所受的地應力作用越來越大，過大的應力作用會使巷道周圍的巖石產生劇烈的震動導致巷道變形。礦井越深巷道礦壓問題就越嚴重，失修率也越來越大，據經驗顯示，1500m深度的巷道失修率比700左右巷道失修率高出10倍左右，部分巷道還經常出現邊挖掘邊修理以及反復維修等問題。深部巷道維護問題已經嚴重影響了煤炭行業的發展，解決以上問題是行業建設者的當務之急。

2 煤礦深部巷道支護的要求

針對煤礦深部開采存在的問題，對深部巷道支護技術提出了以下要求：第一，結合煤礦開采現場實際需求，工作人員應該重點考慮開采現場巖石所受的應力大小，如果巖石所受的應力較大，深部煤炭資源就很難得到有效解決。因此，工作人員必須以遠端巖石的穩定性對施工現場的巖石進行控制，減小巖石支護后的變形量；第二，施工人員應該結合設計圖紙，合理控制巷道的收縮空間，保障巖石受力作用后最大程度地保持原有的形態；第三，煤礦開采過程伴隨著較大的振動，振動過大對巷道會產生較大的破壞從而影響開采工作，工作人員應該利用炮掘等手段，對巷道實施光面爆破。

3 煤礦深部巷道二次加強支護技術

3.1 支護方案的確立

工作人員應該根據煤礦開采基地的實際狀況確立科學合理的支護方案。首先，應該確立支護強度，通常情況下，為了保證巷道的完整，巷道所受的壓力必須小于支護強度。與過去相比，礦井越來越深，一次錨噴支護已經無法滿足井深的需求，針對礦井開采的實際需求，施工單位采用一次支護與二次支護相結合的方法，減小巷道返修率的同時，延長了巷道的使用壽命。

3.2 主要技術參數

3.2.1 一次錨網噴支護參數

錨桿的規格必須嚴格遵守設計圖紙的要求，通常情況下選用規格為M22mm×2400mm的螺紋剛樹脂錨桿，錨桿有兩種同樣規格的錨固劑錨固，錨固力的大小以及錨桿間的距離嚴格按照設計要求進行規范，錨固力大小大于80kN，錨桿間排距離為700mm×700mm左右。另外，對金屬網、網格以及金屬網托盤間隔的規格也有嚴格的要求，一次支護斷面示意圖如圖1所示：

3.2.2 二次加強支護參數

首先，應該確定加固錨桿的規格，通常情況下會采用左旋無縱筋螺紋鋼等強錨桿，加長錨固以中速樹脂藥卷為主，錨桿的破斷力不能小于140kN，預緊力大于300N·m，與一次支護相比，錨固力大小相同，都必須大于80kN。最后加固錨桿布置間排距必須比一次支護錨桿布置間排距大。

其次，確定頂桿錨索的規格，與加固錨桿不同，頂桿錨索加長錨固以快速樹脂藥卷和中速樹脂藥卷綜合運用為主，預緊力大于100kN，錨固力大于200kN，排距和間距均為2m。

最后，架構錨桿和頂桿錨索之間的位置有嚴格的限制，加固錨桿和錨索應該用規格為GDM200/4200的鋼帶連接成排，加固金屬網的規格與一次支護不同，其他參數均相同。二次支護巷道斷面圖如圖2所示。

3.3 施工工藝

3.3.1 一次支護施工工藝

煤礦深部巷道在第一次支護時，第一步工藝是打眼放炮，接著完成敲幫問頂、掛金屬網、打設臨時點柱以及打拱頂錨桿孔等工藝，確保以上各項工藝符合標準后接下來完成安裝拱頂錨桿、初噴（初噴距離控制在50mm左右）以及打兩幫錨桿孔等工藝，最后完成安裝兩幫錨桿工藝。

3.3.2 二次加強支護施工工藝

二次加強支護工藝與一次支護相比存在較大的差距，首先應該鋪設金屬網及鋼帶，接著完成打頂錨索及錨桿孔、安裝及張拉錨桿與錨索、鋪設幫部網及鋼帶以及打幫加固錨桿孔等工藝，確保以上工藝符合標準后，緊接著完成安裝幫加固錨桿、鋪設底腳網及鋼帶、打底腳加固錨桿孔以及安裝底加固錨桿等工藝，最后實施噴漿工藝。

4 結束語

總之，煤礦深部巷道二次加強支護技術是一次支護技術的延伸與升華，在煤礦深部巷道維護工作中發揮著不可替代的作用。與一次支護技術相比，二次加強支護技術能更準確地保障巷道內巖石的穩定性，保障施工安全的同時，推動我國煤礦產業的發展。

參考文獻：

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